Ультразвуковой способ контроля изменения характеристик строительных материалов

(51) 4 С 01 Н 29/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Рекомендации по контролю подвижности бетонных смесей акустическим методом. М.: Оргэнергострой, 985, с.12.Авторское свидетельство СССР В 568009, кл, С 01 Н 29/00, 1977.(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯИЗМЕНЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле качества маЯО 1388782 А 1 териалов с изменяющимися характеристиками с помощью ультразвуковых колебаний. Целью изобретения являетсяповышение точности контроля за счетиспользования иного комплексного параметра при оценке характеристикстроительных материалов. Согласноультразвуковому способу контроля изменения характеристик строительныхматериалов в исследуемом материалевозбуждают импульс ультразвуковыхколебаний, принимают этот импульс,измеряют время распространения,этого импульса и время нарастания переднего фронта первой полуволны на линейном участке этого фронта. Рассчитывают комплексный параметр в видепроизведения этих двух измеряемыхвеличин и по рассчитанному параметруопределяют изменение характеристикисследуемого материала. 1 ил.Изобретение относится к неразру -шающему контролю и может быть использовано при контроле качества материалов с изменяющимися характеристикамис помощью ультразвуковых колебаний.Целью изобретения является повыше ние точности контроля за счет использования иного комплексного параметрапри оценке характеристик строительных материалов,На чертеже представлена начальнаячасть принятого ультразвукового сигнала и отмечены точки фиксированиявремени прохождения ультразвукового 15импульса (10) и время достижения нормированной полуволны двух заданныхуровней на линейном участке (Т, и,).Ультразвуковой способ контроля изменения характеристик строительныхматериалов осуществляется следующимобразом,На исследуемый элемент (материал)устанавливают на шаблоне пьезоизлучатель и пьезоприемник. Минимальноерасстояние между ними 7 ограниченоусловием формирования переднего фронта и зависит от собственной частотыпреобразователей и, соответственно 30от длины волныосновной частоты вматериале (2 7,1 ), максимальное расстояние выбирается, исходя из конкретного случая, но при этом необходимо учитывать, что чем оно больше,тем более низкие частоты колебанийпроходят до пьезоприемника, что сказывается на чувствительности параметра 7, Кроме того, известно, что при частоте б 0 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 Рекомендуемое расстояние между пьезопреобразователями и от краев элемента 2-3 3 . Возбуждают в исследуемом материале импульс ультра. звуковых колебаний, принимают этот импульс, осуществляют максимальное50 усилие принимаемого сигнала до появления на экране электронно в лучев трубки ультразвукового прибора фонового шума и отмечают момент прихода сигнала С . Далее усиление уменьшаюто55 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 Г , 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 вего спектре высокочастотных составляющих, которые определяют время прихода сигналано не могут значительно возбудить преобразовательприемник, что особенно сказываетсяпри контроле материала с рыхлой структурой, кроме того, этот уровень вышеуровня фонового шума, что уменьшаетошибку. На этом уровне кривая выходит на линейный участок. Уровень 0,7выбирается, исходя из конца линейного участка первой полуволны, которыйимеет синусоидальную форму, что такжеснижает ошибку, Кроме того, часть периода синусоиды между уровнями 0,15и 0,7 составляет 0,1 от всего периода, что дает возможность легко определить основную частоту принятогосигнала Г, которая характеризует исследуемый материал как акустическийФильтр и дает информацию о плотностиего структуры110 фПо измеренным параметрам С, ирассчитывают комплексный акустический параметр К = С 0, ,Информативный комплексный параметр в виде произведения начальноговремени 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 исследуемогоматериала. Затем, не изменяя положения установки преобразователей, вновьФиксируют комплексный акустическийпараметр К и по его изменению определяют изменение характеристик материала,Формула и з о б о е т е н и яУльтразвуковой способ контроля изменения характеристик строительныхматериалов, заключающийся в том, чтоЗаказ 1575/ 7 Тира ВНИИПИ Государ по делам изо 035, Москва, ЖПодписноеомитета СССРоткрытийая наб., д, 4/5 венног етений5, Рауш Производственно рафическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная в исследуемом материале возбуждают импульс ультразвуковых колебаний, принимают этот импульс, измеряют время распространения этого импульса и время нарастания переднего фронта5 его первой полуволны и по комплексному параметру, включающему измеренные величины, определяют изменение характеристик строительных материалов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности контроля,измерение времени нарастания проводят на линейном участке переднегофронта .первой полуволны, а в качестве комплексного параметра используютпроизведение времени распространенияимпульса на время нарастания переднего фронта.