Прибор для определения физико-механических

 

l L4<

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AOTOf СКОМУ С9 ФЛЬСУВУ

407225

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 23.ПI.1970 (М 1415703/29-33) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 21.Х1.1973. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 08.VII.1974

М.Кл. G 01п 29/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР но деном изобретений и открытий

УДК 620.179.16(088.8) Авторы изобретения

Н. Я. Панарин, Н. А. Крылов, В. В. Ковалев, В. А. Милов и А. А. Бураков

Заявитель

Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ БЕТОНА

Изобретение относится к приборам для определения физико-механических свойспв бета. на акустическими методам и.

Известные п рибары включают схему возбуждения акустических,колебаний, схему счета времени задержки акустического сигнала в бетоне и ударник.

Ударник сравн ителыно малой массы ударяет вначале в п ромежуточный элемент, яз которого акустический им пулыс переходит в бетон. Наличие промежуточного элемента не обеспечивает надежного а кустического контакта, т. к. силы,и нерц ии промежуточного элемента неизбежно аказыватот сопротивление удару. Кроме того, акустичеакий сигнал уменьшается по мощности за счет наличия двух поверхностей раздела с различным и акустическим и соотроти влениями.

Вышесказанное приводит к уменьшенню крутизны переднего фронта, сн иженню устойчивоспи собственных колебаиий н уменьшению излучаемой;мощности и, соответствен но, к

cíèæeHèþ точности измереиий за счет погретпнос"пи в запуске у стройства счета временн.

Предлагаемый п1р ибор поз валяет повысить точность определения и увели вить излучаемую мощность а кустичеакого оигн.ала с обеспечением надежного контакта уда риика с поверхностью бетона.

Достигается это тем, что удар ниик выполнен

2 с рабочим органном, имеющи м датчнк за|пуска схемы счета времени задержии акус пического сигнала и установлен в подвиж ной элекпромагнитной катушке возбуждения, закрепленной на двух мембранах.

На фиг. 1 показа и прибор в разрезе; на фиг, 2 — измерительная схема и схем а возбужден ни ви.бр атора.

Пр ибо р состоит IH3 электродинамичеакого то вибратора с постоянным маги ятом 1, на катушку возбужден ни 2 которого подаются прямоугольные им пулысы тока определенной длительности,;равные временн разгона удариика или нееколыко меньше. ElcJIIH же длителыиость тн импульсов возбуждения будет болыше времен и разгона, то как показалн экаперименты, уда риик после на несения первого удара отскакивает от поверхн|ости бетона, а поакюлыку электрическая;разгоняющая сила продолжает

2О действовать, то в бетон будет нанесен второй удар и т. д. Если же длительность импульсов возбуждения меньше времени разгона, то ударник будет наносить одиночные уд ары, повторяющиеся с частотой 50 гц. Для исключения внешних акустических помех, а также шума от трущихся поверхностей, под вижная система вибратора подвешена на мембранах 8.

Измерителыная схема и схема возбуждения колеба н ий в ибратора содерокит: 4 — датчик

30 за пуска электронной схемы нзмереиия време407225

3 ни прохождения акустического аигнала íà oàзе; 5 — ударник, лредназна чен ный для нанесения уда ров IH возбужденHH акуспических и мпульсо в в исследуемом материале; б .— тр1иггер Шмидта, предназначенный для преобразования синусои дального на п ряжения сетя в прямоугольные нмпульсы; 7 — схему:формирова ния импульсов aoçáó æäåiíIHÿ вибратара, представляющую,собой ждущ ий мультинибратор с репулируемой длнтельн остью, 8 — элекTiporrHbIH .ключ, предназначенный для периодичеокого подключения катушки возбуждения 2 на время действия импульса успройства 7, 9— нелинейный у силитель, 10 — формирователь прямоугольных имп|ульсов, 11 — ждущнй мультив иб ратор с изменяющейся скачками длительностью формируемого им пульса, нредIHà3iHBченный для iablбора временного антервала задержки, 12 — схему преобр азовання временного интервала в напряжение, И вЂ” измер итель напряже н ия, 14 — приемник аку стического импульса, прошедшего через исследуемый материал, 15 — нели нейный QIoHJliHтель, 1б — формирователь п ряиоугольных импульсов, 17 — асциллогра фиче оиий индикатор, предназначенный для наблюдения излучаемого и пр и н и м аемого IHiMirliyльссе.

Момент удара хар актер изуепся сло кным аку спичес ки м и м пульсам,,кот орый с помощью датч и ка 4 преобразуется в электрический свгнал. Для повышения крутизны переднего фронта импульса, с целью IloiabrIIIeHiHH точ ности измерен ия, собственная резонансная частота д атчнка 4 выбирается значительной, кроме топо, для повышения со держа ни я высших гармони к излучаемого и м п ульса собственная частота удaipIIIIHIKB должна быть также вел ика.

После нанесения сер|ии ударов поверхность м атер нала,в области coyJIBipeIHIHII стаб илнзируется (уплотняется), что п р ивадит к по вышению добротнсспи резонансной системы ударни ка и к возбуждению в нем более устойчивых собственных ультр аз вуковых колебаннй, которые за aipelMH ко нтакта у дарнн ка с исследуемым ма тер иалом изл1учаются в бетон. Стабильность ч а стоты собспвен ных колебаний уда рника зависит от геометрических размеров ударника и свойств нзлучаемогo матернала.

Таки м образом, в момент уда ра:возбужденные в удар н и ке coiáicTaeí!Hûå ульпр азщуковые иолеба н ия надежно переходят в бетон, т. к. удapiHIHIK в течен ие некоторого времени прижат к по верх ност и бетона за счет сил инерции, rl piH этом излучается знач(ителыная мощность, величииа когортой aaiaraclHT oT ско ростн движения уда рн ика перед моментом удара и ма асы ударйи,ка.

Излучен ный аиуспичеокий нмпульс после прохождения через неоднородную среду (бето н) неизбежно претерпевает значительные изменения и крупизна епо переднего фронта уменьшается, но по скольку излучаемая мощность велика, .то можно значительно повысить.измерите льную базу и сохр BtHIHT6 точность пр,и бор а. родства 18 с учетом постоя и ной времен и прибора. Осциллопра фичеакое у спройство позволяет наблюдать нзл учаемый .и принятый еигHIBJIbI, а так же оценивать и измерять время прохождения aimyicl H eIOKoro с итнала визуально.

50

Предмет изобретення

Пр ибор для опре делення физико-механических овойспв бетона а иустнчеоиим и методами, включающий схему возбуждения акуатнчесиих колебаний, схему счепа нремен и задержIKH акуспичесиого сягнала в бетоне н ударннк, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точ насти определения и увеличения излу чаемой мощ ности аиуспичеекопо с ипнала с обеспечением надежного контакта ударника с поверх ностью бетона, yJIalpH!H!K выполнен с рабочим opraIBoIM, имеющим JraTBIHIK запуска схемы счета, времени задержки акустического сигнала и установлен в подвиж ной элект ромагнипн1ой катушечке возбуждения, закрепленвой на двух мембранах.

Усилитель канала за|пуска 9 и у сил|иаель канала вриемника 15 вы полнены ogrIHIHBIKOBblMH с целью часпич ной компенсациями ухода параметров за счет изменения темлературы, ста5 .раиля л т. д., а также с целью QIMeHbllleHIHH постоянной,времен и яр и бора.

В ди н.ам яке работу пр1ибор,а можно пояснить след ующ им образом. На пр)ипгер б IrloICTIyпает еинусои дальное напряжен!ие частоты

10 . 50 гц, которое л реобразуется в прямоугольные импульсы. Положительный фро)нт нмпульса триггера залуаиает ждуц ий мульпнв ибратор 7, QopMlHIpyrorrrlHH нмпульс с постоянной длительностью lpaiaIHQH времен|и IpaiapoIHa ударни|к а. Им15 пульс 7 отирьпвает элекпрон ный ключ 8, к нагрузке KQIToiðîãо подключена обмотка возбуждения электроди н@м!ическаго нибралора 2.

После уда ра в rlioiae!pxrro!cTb бетона в ударн и ке 5 р.азниааюпся ообспвенные колебааия, 20 которые изл учаюпся а бетон H одновременно при нииаются JIBTBIHKOM 4. Э.леипр ичесиий импульс 4 постунает на вход нелйнейнопо ycIHJIIHтеля 9, с выхода мотор ого íà ociiiHJIJronpaig 17 и,на фо р мирователь прямоугольных импуль25 coia 10, С выхода 10 первый прямоугольный

IHMrIyJrbc за пускает ждуш1ий мульпивнбрат с1р

11, фор м и руютщий импульс, дл(ительность KoTо рого меньше времени задерж|ии аиуспич6сиого оипнала на базе 1. Это позволяет с вьпсокой точностью измерзить задержку rliplHxce!a сипнала, принятого преобразователем 14. Задний фронт импульса чс тройапва 11 запускает генератор п|илообр,аз ного на пряжен(ия 12, cipbra иоторого осущеспвляется импульсо м, rroc trl!Hlaшим с преоб ра завателя 14 после уеилен и я и нор мализац ии в успрой ства х 15 и 16. Занолненный уровень постоянного Hа пряжения измеряется устр ойспвом 18. Общая за держка снгяала на базе l определяется по диан азину

4О устройства 11 и плюс показа сия шакалы уст407225

Составитель А. Акимова

Техред T. Ускова

Корректор А. Дзесов»

Редактор Э. Шибаева

Загорская типография

Заказ 1227 Изд. № 1061 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5