Устройство для контроля напряжения в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий

 

Изобретение относится к области контроля напряжения в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий и позволяет повысить точность контроля. Устройство содержит датчик 1 колебаний (преобразователь), установленный на арматурном стержне 2, согласующее устройство 3, усилитель 4, управляемый фильтр 5, формирователь 6, счетчик 7, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, формирователь 10, компаратор 11, источник 12 опорного напряжения и блок 13 обработки данных. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4302973/23- ЗЗ (22) 01.09.87 (46) 15.09.89. Бюл. № 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов и Научно-исследовательский институт строительных конструкций (72) Н. Ф. Бельдиман, Л. Н. Бельдиман, П. С. Витюк, К. А. Власенко и В. С. Голобородько (53) 693.564. 3 (088.8) (56) Заявка Франции № 2138268, кл. G 01 L 1/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 857944, кл. G 05 D 15/01, 1979.

„„SU„„ l 02940 A i g 4 Е 04 G 21 12 G 05 D 1501

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ В АРМАТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области контроля напряжения в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий и позволяет повысить точность контроля. Устройство содержит датчик 1 колебаний (преобразователь), установленный на арматурном стержне 2, согласующее устройство 3, усилитель 4, управляемый фильтр 5, формирователь 6, счетчик 7, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, формирователь 10, компаратор 11, источник 12 опорного напряжения и блок 13 обработки данных. 4 ил.

1507940

Изобретение относится к контролю напряжения в арматурных элементах и может быть использовано в приборах для контроля напряжений в арматурных стержнях, канатах и проволоках при производстве пред- 5 варительно напряженных железобетонных изделий.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

На фиг. 1 изображена блок-схема уст- 10 ройства для контроля напряжения в арматурных элементах при производстве железобетонных изделий; на фиг. 2 — алгоритм работы устройства, на фиг. 3 — алгоритм настройки фильтра; на фиг. 4 — алгоритм

15 измерения периода колебаний арматурного стержня.

Устройство содержит датчик 1 колебани и (преобразователь), установленный на колеблющемся арматурном стержне 2, согласующий блок 3, усилитель 4, управляемый 20 фильтр 5, формирователь 6, счетчик 7, делитель 8 частоты, генератор 9 импульсов, формирователь 10, компаратор 11, источник

12 опорного напряжения, блок 13 обработки данных, состоящий из процессора 14, блока 15 ввода — вывода, блоков 16 и 17 памяти, блока 18 клавиатуры, индикатора 19.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением в блок 17 оперативной памяти с помощью клавишей блока 18 клавиатуры вводятся значения длины 1 и 30 диаметра d контролируемого арматурного элемента 2 (стержня). При возбуждении в нем свободных колебаний датчик 1 преобразует поперечные затухающие колеоания в электрический сигнал, который через согласующий блок 3 поступает на вход усилите- З5 ля 4, выполненного по схеме с автоматической регулировкой усиления, вследствие чего затухающий сигнал преобразуется на выходе в незатухающий с нормализованной амплитудой. Сигнал с выхода усилителя 4 по- 4р ступает на вход управляемого фильтра 5.

Однако дальнейшее прохождение его возможно только после настройки фильтра 5 на частоту входного сигнала.

Автоматическую настройку полосового фильтра 5 осуществляют его активные эле- 45 менты, выполненные в виде управляемых проводимостей и работающие в ключевом режиме. Управление их работой осуществляется им пульсами переменной скважности, вырабатываемыми делителем 8 частоты. Настройка управляемого фильтра 5 производится по алгоритму (фиг. 3). Блок 13 обработки данных записывает в приемный регистр программируемого делителя 8 частоты (реализованного, например, на одном канале таймера КР580ВИ53) через определенные промежутки времени убывающий ряд чисел

N, N — 1, N — 2, ..., 2. Делитель 8 частоты делит частоту счетных импульсов, пастующих на его второй вход, на эти числа. В результате на его выходе, а следовательно, и на управляющем входе фильтра 5 скважность импульсов изменяется дискретно. Таким образом, при изменении записываемых в делитель 8 частоты чисел от N до 2, квазирезонансная частота фильтра 5 изменяется во всем частотном диапазоне устройства.

После загрузки каждого нового числа блок 13 обработки через блок 15 ввода-вывода (например, параллельный интерфейс

КР580ИК55) производит циклический опрос ком паратора 11 напряжений, подключенного к выходу фильтра 5 через формирователь 10 (модуля сигнала). Количество опросов задается параметром цикла ожидания настройки — P.

В момент, когда частота входного сигнала совпадает с изменяющейся квазирезонансной частотой фильтра 5, сигнал на его выходе резко увеличивается. Компаратор 11 напряжения, на входы которого поступают сигналы от источника 12 опорного напряжения и формирователя 10 (модуля сигнала), фиксирует наступление резонанса. Формирователь 10 (модуля сигнала) позволяет регистрировать наступление резонанса как во время положительных, так и во времй отрицательных полуволн сигнала. При регистрации превышения уровня сигнала величины опорного напряжения компаратор 11 напряжения выдает сигнал, под действием которого остана вливается дальнейший поиск квазирезонанса. Порядок изменения ряда чисел в делителе 8 частоты выбирается так, чтобы поиск настройки фильтра 5 осуществлялся, начиная с нижнего ряда предела рабочего диапазона, что исключает возможность настройки фильтра 5 на гармоники высшего порядка.

Сигнал с выхода фильтра 5 после его настройки поступает на формирователь 6, который выдает на выходе временные интервалы в виде прямоугольных импульсов, длительность которых равна измеряемому периоду колебаний.

Импульсы с выхода формирователя 6 поступают на вход счетчика 7 и разрешают подсчет импульсов, поступающих на другой его вход.

Подпрограмма измерения периода поясняется алгоритмом на фиг. 4. Сначала вводится параметр цикла измерения i, показывающий сколько периодов. колебаний проходит при измерении, и число измеряемых периодов и. Обычно 1)п, так как определенное число начальных периодов, искаженных при переходном процессе возбуждения колебаний, необходимо пропускать.

Алгоритм измерения построен так, что при прохождении прямоугольных импульсов (временных интервалов) производится измерение периода и одновременно опрос выхода формирователя для определения начала паузы между импульсами. При обнаружении

1507940

Формула изобретения

ФИ» И а

Фиг.Z пауз в блоке 13 процессор !4 считывает показание счетчика 7, запоминает его значение и подготавливает счетчик к очередному из-. мерению.

Далее в соответствии с алгоритмом работы устройства (фиг. 2) после измерения и значений периода Т,, Т, ..., T» определяется сумма и периодов 3 Т„, среднего значения периода

f и вычисляется напряжение 6 в контролируемых объектах.

Вычисление напряжения в стержнях, канатах и проволоках можно производить, например, по формуле

2(й Г где 6- напряжение, МРа; — свободная длина стержня, см; Г- период свободных колебаний, ms;

<1= диаметр стержня, мм; — корректирующая добавка к длине, учитывающая присоединенную массу датчика, см.

Корректирующая добавка к длине 1 определяется по формуле где щ„- масса преобразователя; м - масса единицы длины (1 см) стержня.

Технически значение (вычисляется заранее и записывается в блоке 16 (постоянной) памяти, например, в виде таблицы.

После выполнения подпрограммы «Вычисление 6» запускается подпрограмма

«Отображение», которая обеспечивает вывод на индикатор 19 результата в единицах нап ряже ни я.

Предлагаемое устройство повышает точность измерения за счет нормализации амплитуды входного сигнала, исключения возможности настройки фильтра на более высокие тона колебаний стержней.

Устройство для контроля напряжения в арм атурных элементах при производстве железобетонных изделий, содержащее датчик колебаний, который подключен к входу согласующего. блока, управляемый фильтр, выход которого соединен с входом первого формирователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено делителем частоты, генератором импульсов, вторым формирователем, компаратором, усилителем, источником опорного напряжения, счетчиком и блоком обработки, причем выход согласующего блока соединен через усилитель с первым входом управляемого фильтра, выход которого соединен с входом второго формирователя, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй вход управляемого фильтра соединен с выходом

3Q делителя частоты, первые входы делителя частоты и счетчика соединены с генератором импульсов, выход первого формирователя подключен к второму входу счетчика, выходы генератора импульсов, счетчика и компаратора подключены соответственно к инфор35 мационным входам блока обработки, выход которого подключен к второму входу делителя частоты.

Фиг. 3

Фиг.4

Составитель Л. Шарова

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

3а каз 5462/37 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», r Ужгород, ул. Гагарина, 101