Способ магнитного контроля механических характеристик сталей арматурных стержней

 

СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАЛЕЙ АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ, заключающийся в том, что на стержни с известной глубиной залегания в бетоне наносят магнитную метку при постоянном намагничивающем поле, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности контроля, нанесение магнитной метки осуществляют в режиме установившегося частного гистерезисного цикла, измеряют градиент вертикальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности на линейном участке функции этой напряженности от длины i намагниченного участка и по тарировочньм графикам определяют мехат с нические характеристики.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllVS JMH

„„Я0„„1187 6 (5 )4 G 01 N 27/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3738408/25-28 (22) 08.05.84 (46) 23.10.85. Бюл. У 39 (72) Г.И. Кравцов и В.P. Столяров (71) Грозненский ордена Трудового

Красного Знамени нефтяной институт им. акад. M.Ä. Миллионщикова (53) 620. 178. 154.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1002946, кл. С 01 N 27/90, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 951134, кл. G Oi N 27/32, 1978. (54)(57) СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СТАЛЕЙ

АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ, заключающийся в том, что на стержни с известной глубиной залегания в бетоне наносят магнитную метку при постоянном намагничивающем поле, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения точности контроля, нанесение магнитной метки осуществляют в режиме установившегося частного гистерезисного цикла, измеряют градиент вертикальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности на линейном участке функции этой напряженности от длины намагниченного участка и по тарировочным графикам определяют механические характеристики.

1187067

1О !

40

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материалов и изделий и может быть использовано для определения предела текучести и прочности сталей арматурных стержней, находящихся в теле железобетонных конструкций.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение точности контроля.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — графики зависимости

ЭДС Холла Е» от длины намагниченных участков арматурных стержней с одинаковыми диаметрами (10 мм) и разными пределами текучести зависимости ЭДС Холла Е» от длины намагниченных участков арматурных стержней с разными диаметрами, но одинаковыми пределами текучести; на фиг. 4 — зависимость ЭДС Холла от длины намагниченного участка арматурного стержня при действии на него внешних механических напряжений, на фиг. 5 — корреляционная зависи мость между пределами текучести 0 и прочности Q сталей для арматурных стержней, расположенных в бетоне на глубине 35 мм, и параметром 1 ., Схема реализации способа (фиг. 1) иллюстрирует расположение намагничивающей катушки 1 с датчиком 2

Холла над контролируемым стержнем 3 арматуры, расположенным в бетоне 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Прибором ИЗС определяют расположение и глубину залегания продольных и поперечных арматурных стержней 3. На поверхность бетона 4 наносят мелом сетку, соответствующую расположению арматуры в бетоне 4.

На поверхности бетона 4 располагают намагничивающую катушку 1 с датчиком 2 Холла так, что ось катушки 1 совпадает с осью контролируемого стержня 3 (фиг. 1). Расстояние между намагничивающей катушкой

1 с датчиком 2 и контролируемым стержнем 3 выбирают постоянньм при всех измерениях.

В намагничивающую катушку 1 подают ряд импульсов постоянного напряжения одного знака. Число импульсов соответствует режиму намагничивания в установившемся частном гистерезисном цикле, о чем судят по неизменности сигнала на выходе датчика 2, регистрируемого микровольтметром (не показан).

Нанесение магнитной метки в режиме установившегося частного гистерезисного цикла обеспечивает стабильность параметров поля остаточной намагниченности для стержней, расположенных в бетоне.

Измеряют градиент вертикальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности вдоль оси стержня на линейном участке функции этой напряженности от длины намагниченного участка. Для этого намагничивающую катушку 1 с датчиком 2 Холла перемещают вдоль стержня 3 и фиксируют исходные положения датчика, соответствующие нулевому значению ЭДС на выходе датчика 2 Холла, и конечное его положение (например, соответствующее напряжение ЭДС на выходе датчика

10 мкВ). Измеряют расстояние

6 между исходными и конечным положениями датчика. По экспериментальным данным строят тарировочные графики (фиг. 5) зависимости предела текучести т и предела прочности d от параметра 8 т . По тарировочному графику (фиг. 5) зависимости 6 и б 8 сталей стержней от расстояния 0 (по значению которого с достаточной для практических целей точностью судят о величине градиента вертикальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности) определеляют значения указанных параметров.

Величина г взята параметром поля остаточной намагниченности из следующих соображений. ЭДС Холла E „ на выходе датчика Холла линейно связана с вертикальной составляющей напряженности магнитного поля Н>, где С вЂ” постоянная датчика.

При перемещении датчика Холла вдоль намагниченного стержня изме— няется величина вертикальной составляющей напряженности H поля остаа точной намагниченности, пропорционально которой изменяется и величина ЭДС Холла Е„ . Изменение ЭДС

Холла на выходе датчика от длины E намагниченного участка Е„ = (g (8) показано на фиг. 2 для двух стержней одного диаметра, но с разными пределами текучести. Для каждого стержня можно записать (ra) E„= C graj Н или

grad Нz = — graJ E„..

Для линейного участка зависимосTH Е „ = q ie/ (фи.. 2) ЙЕ„=аЕ„,de -

С целью упрощения измерения величины grad н берется hE сопИ в пределах линейного участка зависимости Г = щ (g). Тогда при постоянных величинах t„ u g Е» вели87067 4 чина Яrad 4q оценивается прира— щением ЬБ = От.

Выбор величины E> = сов 1 в пределах которой можно судить о величине градиента вертикальной составляющей напряженности поля остаточной намагниченности, поясняется графиками (фиг. 3 и 4), построенными по экспериментальным данным. На гра1О фике фиг. 3 видно, что при приращениях Е „а 40 мкВ функция E „= ц () имеет общий линейный участок для диаметров стержней (от 12 до 20 мм), Из графика фиг. 4 видно, что

15 при действии механических напряжений на стержень функция E> q (8) имеет общий линейный участок при

b Еg 6 40 мкВ, На этом участке изменение параметра 6 от механи1

20 ческих напряжений приводит к малым погрешностям измерения величин механических характеристик.

1187067

1187067

1) 87067

1187067

ВНИИПИ Заказ 6542/49 Тираж 896 Подписное

Филиал ПОП "Пвтежт", г.Ужгород, ул.Проектмал, 4