Ультразвуковой способ контроля изменения характеристик строительных материалов

 

Изобретение относится к неразрушакщему контролю и может быть использовано при контроле качества материалов с изменяющимися характеристиками с помощью ультразвуковых колебаний . Целью изобретения является . повышение точности контроля за счет использования иного кo mлeкcнoгo параметра при оценке характеристик строительных материалов, Согласно ультразвуковому способу контроля изменения характеристик строительных материалов в исследуемом материале возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают этот импульс, измеряют время распространения .этого импульса и время нарастания переднего фронта первой полуволны на линейном участке этого фронта. Рассчитывают комплексный параметр в виде произведения этих двух измеряемых величин и по рассчитанному параметру определяют изменение характеристик исследуемого материала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4074929/25-28 (22) 05.06.86 (46) 15.04.88. Бюл. В 14 (7)) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б.Е.Веденеева (72) В.Г.Штенгель (53) 620.179.16(088.8) (56) Рекомендации по контролю подвижности бетонных смесей акустическим методом. М.: Оргэнергострой, 1985, с.12.

Авторское свидетельство СССР

Ф 568009, кл. С 01 N 29/00, 1977. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

ИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОИТЕЛЬHbIX МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества материалов с изменяющимися характеристиками с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет использования иного комплексного параметра при оценке характеристик строительных материалов. Согласно ультразвуковому способу контроля изменения характеристик строительных материалов в исследуемом материале возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают этот импульс, измеряют время распространения,этого импульса и время нарастания переднего фронта первой полуволны на линейном участке этого фронта. Рассчитывают комплексный параметр в виде произведения этих двух измеряемых величин и по рассчитанному параметру определяют изменение характеристик исследуемого материала. 1 ил.

1388782

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества материалов с изменяющимися характеристиками с помощью ультразвуковых колебаний.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет использования иного комплексного параметра при оценке характеристик строитель- 10 ных материалов.

На чертеже представлена начальная часть принятого ультразвукового сигнала и отмечены точки фиксирования времени прохождения ультразвукового 15 импульса (to) и время достижения нормированной полуволны двух заданных уровней на линейном участке (t и

t,)..

Ультразвуковой способ контроля из- 20 менения характеристик строительных материалов осуществляется следующим образом.

На исследуемый элемент (материал) устанавливают на шаблоне пьезоизлуча- 25 тель и пьезоприемник. Минимальное расстояние между ними Р ограничено условием формирования переднего фронта и зависит от собственной частоты преобразователей и, соответственно 30

or длины волны Ь основной частоты в материале (1 ),1 ), максимальное расстояние выбирается, исходя из конкретного случая, но при этом необходимо учитывать, что чем оно больше, тем более низкие частоты колебаний проходят до пьезоприемника, что сказывается на чувствительности параметра 7<. Кроме того, известно, что при частоте 60 кГц затухание сигнала в бетоне составляет 40 дБ/м, а в материалах с более рыхлой структурой оно еще выше, что сказывается на общем принимаемом сигнале и особенно на параметре t. Рекомендуемое расстояние между пьезопреобразователями и от краев элемента 2-3 М . Возбуждают в исследуемом материале импульс ультразвуковых колебаний, принимают этот импульс, осуществляют максимальное

50 усилие принимаемого сигнала до появления на экране электронно †лучев трубки ультразвукового прибора фонового шума и отмечают момент прихода сигнала t ° Далее усиление уменьшают о

55 и нормируют первую полуволну. Выбирают на линейном участке полуволны два уровня и, отмечая разность времени достижения сигналом этчх уровней, определяют время нарастания переднего фронта ".@ . Фиксированные уровни нормированной полуволны, по которым определяется параметр,, равны 0,15 и 0,7 от максимальной амплитуды. Уровень 0,15 выбирается в связи с тем, что на начальном участке происходит затяжка сигнала за счет наличия в его спектре высокочастотных составляющих, которые определяют время прихода сигнала t но не могут значительно возбудить преобразовательприемник, что особенно сказывается при контроле материала с рыхлой структурой, кроме того, этот уровень выше уровня фонового шума, что уменьшает ошибку. На этом уровне кривая выходит на линейный участок. Уровень 0,7 выбирается, исходя из конца линейного участка первой полуволны, который имеет синусоидальную форму, что также снижает ошибку. Кроме того, часть периода синусоиды между уровнями 0,15 и 0,7 составляет 0,1 от всего периода, что дает возможность легко определить основную частоту принятого сигнала f, которая характеризует исследуемый материал как акустический фильтр и дает информацию о плотности его структуры

f

107

По измеренным параметрам С. и рассчитывают комплексный акустический параметр К

Информативный комплексный параметр в виде произведения начального времени прохождения сигнала и времени нарастания переднего фронта импульса более чувствителен к изменению характеристик материала, чем каждый составляющий параметр в отдельности, так как при изменении харак теристики они одновременно или уменьшаются, или увеличиваются, что приводит к резкому изменению комплексного параметра. По этому параметру определяют характеристики исследуемого материала. Затем, не изменяя положения установки преобразователей, вновь фиксируют комплексный акустический параметр К и по его изменению определяют изменение характеристик материала. формула и з о б в е т е н и я

Ультразвуковой способ контроля изменения характеристик строительных материалов, заключающийся в том, что

1388782

Составитель Г.федоров

Редактор Т.Парфенова Техред M.Õoäàíè÷ Корректор М.Màêñèìèøèíåö

Заказ 1575/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 в исследуемом материале возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают этот импульс, измеряют время распространения этого импульса и время нарастания переднего фронта

5 его первой полуволны и по комплексному параметру, включающему измеренные величины, определяют изменение характеристик строительных материалов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измерение времени нарастания проводят на линейном участке переднего фронта .первой полуволны, а в качестве комплексного параметра используют произведение времени распространения импульса на время нарастания переднего фронта.