Прибор для определения физико-механических

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВ %ЛЬВОВУ 40722 Союз Советсиих Социалистических РеслубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 23.Н.1970 (М 1415703/29-33 М.Кл. б 01 п 29/00 присоединением заявки-риоритет -сударотеенный комитет авета Министров СССР но делом изобретенийи открытий К 620.179,16(088,8) Опубликовано 21.Х 1.197 ллетень46 та опубликования описания 08,1/11.1 А, Милов, Я, Панарин, Н Крылов, В, В. КовалА. А. Бураков Авторыизобретен и Заявит Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамен инженерно-строительный институтЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХЙСТВ БЕТОНА 1 РИБОР ДЛЯ ОПРЕД СИзобретение относится к приборам для определения физико-механичесюих свойств бето, на акустическими методами.Известные приборы включают схему возбуждения акуспичваких,колебавий, схему счета времени задержки акустического сигнала в бетоне и ударник,Ударник сравнителыно малой массы ударяет вначале в промежуточный элемент, втз которого акустический импульс переходит в бетон. Наличие промежуточ 1 ного элемента не обеспечоввает надежного акустического контакта, т. к. силы,инерцови промежутсчвого элемента неизбежно оказыватот сопротввление удару. Кроме того, аюуетичеакий сигнал уменьшается по мощности за счет наличия двух поверхностей раздела с различными акустичесюим 1 и сопротивлениямн.Вышесказанное приводит к уменьшеяию крутизны переднего фронта, сниженню устойчивоспи собственных колебаний и уменьшению излучаемой,мощности и, соответственно, к снижению точности измерений за счет погрещнос"пи в запуске устройотва счета времени.Предлагаемый п 1 рибор позволяет ттовыоить точность определения и увеличить излучаемую мощность акустического сигнала с обеспечением надежного контакта ударвиюа с поверхвостью бетона.Достигаепся это тем, что ударниик выполнен 2с рабочим органом, имеютцим датчяк запуска схемы счета времени задержии аюуспического сигнала и установлен в подвижной элекпромагнитной капушке возбуждения, заиреплен ной на двух мембранах.На фиг. 1 показаи прибор в разрезе; нафиг, 2 - измерительная схема и схема возбужденни вибр атора.Прибор состоит мз электродинамического 1 О вибратора с постоянньвм магиятом 1, на катушку возбужденни 2 которого ттодаются прямоугольные импулысы тока овеределенной длительностиравные времено разгона ударныка или неоколыко меньше. Еслои же длителыность 15 импульсов возбуждения будет болыше времени разгона, то как поюазалы эюаперименты, ударяик после нанесения аервого удара отскаюивает от поверхности бетона, а поскюлыюу электрическая;разгоняющая сила продолжает О действовать, то в бетон будет нанесен второйудар и т. д. Если же длительность нмлулысов возбуждения меньше времени разгона, то ударник будет наносить одиночные удары, повторяющиеся с частотой 50 гц, Для исключения внешних акустических помех, а также шума от трущихся поверхностей, подвижная система вибратора подвешена на мембранах 8.Изморителыная схема и схема вовбужденвтяколебаний вибратора содеринт: 4 - датчик О запуска элетспранной схемы измеревия време407225 50 55 60 65 3нн прохождения акустического аигнала на базе; 5 - ударник, нредназначенный для нанесения ударов и возбуждения акуспических импульссв в исследуемом материале; б - триггер Шмидта, предназначенный для преобразования синусоидального напряжения сетя в прямоугольные нмпульсы; 7 - схему .формирования импульсов возбуждения вибратора, представляющую,собой ждущий мультинибра. тор с репулируемой длнтельностью, 8 - электронный ключ, предназначенный для периодического подключения катушки возбуждения 2 на время действия импульса усвройства 7, 9 - нелинейный усилитель, 10 - формирователь прямоугольных имп 1 ульсов, 11 - ждущнй мультивибратор с изменяющейся скачками длительностью формируемого импульса, нредназначенный для выбора временного антервала задержки, 12 - схему преобразовання временного интервала в напряжение, И - измеритель напряжения, 14 - нриемник акустического импульса, прошедшего через исследуемый материал, 15 - нелинейный усилитель, 1 б - формирователь прямоугольных нмпульсов, 17 - осциллографичесиий индикатор, предназначенный для наблюдения излучаемого и приним аемого нмпульссе.Момент удара характеризуепся слоиным аяуспическим импульсомкоторый с помощью датчика 4 преобразуется в электрический снгнал, Для повышениякрутизны переднего фронта импульса, с целью повышения точности измерения, собственная резонансная частота датчниа 4 выбирается значительной, кроме топо, для повышения содержания высших гармоник. излучаемого нмпульса собственная частота ударника должна быть также велика.После нанесения серии ударов поверхность м атериада,в области ссударения стабилнзируется (уплотняется), что привадит к повышению добротнсспи резонансной системы ударника и к возбуждению в нем более устойчивых собственных ультразвуковых колебаннй, которые за вовремя контакта ударника с исследуемым материалом изл 1 учаются в бетон. Стаб 1 ильность частоты собспвенных колебаний ударника зависит от геометричесиих размеров ударника и свойспв нзлучаемого матернала.Таином образом, в момент удара возбужденные в ударнике собвпвенные ульпразщуковые иолебания надежного переходят в бетон, т. к. удариик в течение некоторого времени прижат к поверхиости бетона за счет сил инерции, урги этом излучается значительная мощность, величииа когортой завиаит от скоростн движения ударника перед моментом удара и маасы ударйи,ка.Излученный аиуспичесиий нипульс после прохожден(ия через неоднородную среду (бетон) неизбежно претерпевает значительные изменения и крупизна епо переднего фронта уменьшается, но поскольку излучаемая мощность велика, .то можно значительно повысить.измерительную базу и сохранить точностьпри бор а. 4Усилитель кантала запуска 9 и утаилидель канала вриемника 15 выполнены одинаковыми с целью часпичной компенсациями ухода параметров за счет изменения темлературы, ста 5 р.енкя л т, д., а также.с целью уменьшения по стоянной,времени ярибора.В динамике работу пр 1 ибора моино пояснить следующим образом. На пр)ипгер б поспупает синусоидальное напряжение частоты 10 . 50 ги, иоторое нреобразуется в прямоугольные импульсы. Положительный фронт нмпульса триггера залуаиает ждущий мульпивибратор 7, формвруюший нмпульс с постоянной длительностью ра 1 вной времени разпнна ударника. Им.15 пульс 7 открьпвает элекпронный ключ 8, к нагрузке которого подключена обмотка возбуждения электролитамического нибралора 2.После удара в поверх.ность бетона в ударнике 5 р.азаиваюпся собспвенные иолебавия, 20 ьсогорые излучаюпся в бетон и одновременнопринииаются датчиком 4. Э.леипричесиий импульс 4 постулает на вход нелинейного усилителя 9, с выхода иоеорого на осциллограф 17 и,на формирователь прямоугольных импуль сов 10, С выхода 10 первый прямоугольныйнмпульс запускает ждуший мульпивибратор 11, формируютщий импульс, длительность иоторого меньше времени эадержии акуспнчесиого сипнала на базе 1. Это позволяет с вьпсоиой зо точностью измерзить задержку прихода синнала, принятого преобразователем 14. Задний фронт импульса устройлва 11 запускает генератор пилообразнопо напряжек(ия 12, срыв которого осущеспвляется импульсом, послупнвшим с преобразсвателя 14 после уеиления и нормализации в успройспвах 15 и 15, Занолненный уровень постоянного напряженин измеряется устройспвом 18. Общая задержка сигнала на базе 1 определяется по диапазону 4 О устройства 11 и плюс показания шакалы устройсгва 13 с учетом постояиной времени прибора. Осциллопрафичеакое успройство позволяет наблюдать нзлучаемый и првнятый еигналы, а также оценивать и измерять время 45 прохождения аиуспического ситнала аизуально. Предмет изобретення Проибор для определення физико-механических свойспв бетона аиустнчеоиими методами, включающий схему всобуждения акусточесиих иолебаний, схему счепа нремени задержки акуспичесиого сигнала в бетоне н уд,аранк, отличающийся тем, что, с целью повышения точнсспи определения и увеличания излучаемой мощности аиуспическопо сипнала с обеспечением надежного контакта ударника с поверхностью бетона, ударник выполнен с рабочим органном, икеющнм датчик запуска схемы счета, времени задержки акустического сигнала и установлен в подвижной электромагии пн 1 ой катушечке возбуждения, закрепленвой на двух мембранах.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, Раушская наб., д. 4/5