Устройство для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси

(51) 4 С 01 М 33/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ФО ОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Научно-исследовательский институт московского строительства (72) С.М,Пушкарев, С.Я.Дулькин, А.В.Левченко и В.Д.Марьин (53) 666 . 9 73, 6 (088, 8)(56) Авторское свидетельство СССР М 472886, кл . С 01 И 9/18, 1968.Авторское свидетельство СССР У 197249, кл, С 01 М 9/36, 1959. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ВИБРОУПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ (57) Изобретение относится к строительным материалам, в частности к контролю процесса виброуплотнения бетонной смеси. Позволяет повыситьточность контроля. Содержит: четыредатчика 1 степени уплотнения, сумматор 2, измерительный блок 3 и исполнительный элемент 4 регулирующегооргана. Каждый датчик 1 степени уплотнения выполнен в виде втулки 5с каналами для световодов 6 и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана с отражающей поверхностью 8 на дне и содержит источникизлучения 9 и фотоприемник 1 О. Измерительный блок 3 содержит мультйвибратор 11, триггер 12, дифференцирую"щие цепи 13 и 14, ключи 15-22 элементы задержки 23 и 24, диоды 25 и26, конденсаторы 27 и 28, усилители 29 и 30, компаратор 31. 1 ил.20 Изобретение относится к строительным материалам, в частности кустройствам для контроля процессавиброуплотнения бетонной смеси,Целью изобретения является повышение точности контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси.На чертеже показана схема предлагаемого устройства. 10Устройство содержит четыре датчика 1 степени уплотнения, сумматор 2, измерительный блок 3 и исполнительный элемент 4 регулирующегооргана. Каждый датчик 1 степени уплотнения выполнен в виде втулки 5с каналами для световодов 6 и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана 7 с отражающей поверхностью 8 на его днище и содержит источник 9 излучения и фотоприемник 10.Измерительный блок 3 содержитмультивибратор 11, триггер 12, дифференцирующие цепи 13 и 14, ключи 2515-22, элементы 23 и 24 задержки,,диоды 25 и 26, конденсаторы 27 и 28,усилители 29 и 30 и компаратор 3 1.Устройство работает следующим образом. 30Втулка 5 каждого датчика 1 степени уплотнения укреплена на виброуплотнителе (не показан), а днище стакана механически связано с пуансоном, который опирается на поверхность 35уплотняемой бетонной смеси. При включении виброуплотнителя в работувследствие осадки бетонной смеси,возникающей при ее уплотнении, происходит перемещение пуансона, а следовательно, и отражающей поверхности 8В каналах втулки 5 находятся световоды 6. Один из световодов 6 обращен одним концом к источнику 9 иэлучения, а другим концом - к отражающейповерхности 8, к которой также обращен другой световод 6, противоположный конец которого обращен к фотоприемнику 10, В результате перемещениеотражающей поверхности 8 изменяетсяинтенсивность освещенности фотоприемника 10, а следовательно, и сигнал на выходе этого фотоприемника.Волоконно-оптические световоды 6,используемые в датчиках 1 степениуплотнения бетонной смеси, практически не подвержены механическимвоздействиям и влиянию различных помех, что обеспечивает высокую точность работы устройства для контролявиброуплотнения бетонной смеси вцелом. Выходы фотоприемников 10 соединены с входами сумматора 2, выход которого подключен к входу измерительного блока 3.На выходе сумматора 2 происходитусреднение сигналов фотодиодов 10.Это способствует увеличению точностиустройства для контроля виброуплотнения в целом, так как в результатеусреднения уменьшается влияние перекосов механических частей формующего агрегата, наклона поверхностибетонной смеси и т.п. Выходное напряжение сумматора 2 подается на входизмерительного блока 3.Измерительный блок 3 осуществляет обработку сигналов датчиков 1 степени уплотнения. Мультивибратор 11 наего входе преобразует поступающеес выхода сумматора 12 напряжение впоследовательность прямоугольныхимпульсов постоянной амплитуды. Частота этой импульсной последовательности прямо пропорциональна входному напряжению мультивибратора 11,т.е. степени уплотнения бетоннойсмеси . Начальную частоту ра.боты мультивибратора 11 в момент включениявиброустановки следует выбирать примерно на два порядка ниже частоты работы виброустановки,В процессе работы измерительного блока 3 импульсы мультивибратор11 по очереди заряжают один из конденсаторов 27 и 28. Это предохраняет схему измерительного блока от действия импульсных помех. Для распределения импульсов с целью сравнениянапряжений, до которых заряжаютсяконденсаторы 27 и 28, служат триггер 12, ключи 15-22, усилители 29и 30, дифференцирующие КС-цепи13 и 14 и диоды 25 и 26Элементы23 и 24 задержки необходимы дляобеспечения разряда конденсаторов27 и 28 и срабатывания компаратора31Последний сравнивает напряжение,до которого зарядился один из конденсаторов в очередном импульсе, инапряжение заряда в другом конденсаторе в предыдущем импульсе, которое сохраняется (запоминается) наэтом конденсаторе до конца того импульса, когда происходит сравнение.Благодаря этому в схеме измеритель90645 5 10 15 20 5 14 ного блока реализуется дифференциальный метод измерения, что существенно повышает точность работы устройства для контроля процесса виброуплотнения.В исходном состоянии триггера 12 на его прямом выходе существует сигнал "0", а на инверсном - "1", при этом ключ 15 закрыт, а конденсатор 29 заряжен предыдущим импульсом, ключ 16 открыт и конденсатор 27 заряжается. К приходу следующего импульса конденсатор 27 заряжается до уровня, соответствующего моменту прихода этого импульса, который опрокидывает триггер 12, в результате чего ключ 15 открывается, а ключ 16 закрывается, На выходе дифференцирующей цепи 14 появляется положительный импульс, а на выходе и дифференцирующей цепи 13 - отрицательный импульс, Импульс дифференциирующей цепи 14 через диод 26 поступает на вход элемента 24 задержки и на управляющие входы ключей 22 и 21, которые подключают выходы усилителей 29 и 30 к входам компаратора 31.При отсутствии импульса (дифференцирующей цепи 14) ключи 2 1 и 22 размыкаются. Импульс с дифференцирующей цепи 14, задержанный элементом 24 задержки на время, необходимое для срабатывания компаратора 31, поступает на управляющий вход ключа 20, через который разряжается конденсатор 28. С приходом следующего импульса триггер 12 вновь опрокидывается и процесс повторяется с участием блоков 13, 25, 23, 19, 17 и 18. При этом на входы компаратора 31 поступают одновременно сигнал, полученный в момент прихода данного импульса, и запомненное значение сигнала в момент прихода предыдущего импульса. В компараторе 31 производится сравнение этих сигналов, и на его выходе появляется импульс, вызывающий включение исполнительного элемента 4 регулирующего органа.При этом начиная с включения виброустановки частота импульсов мультивибратора 11 изменяется со сравнительно большой скоростью, а перед выключением виброустановки изменение частоты импульсов прекращается. Таким образом схема измерительного блока 3 реагирует на скорость изме 25 30 35 40 45 50 55 нения входного сигнала, т.е. осуществляет его дифференцирование, а факт уменьшения скорости до нуля используется для фиксации конца процесса виброуплотнения.Равенство напряжений на входе компаратора свидетельствует об окончании процесса виброуплотнения бетон-ной смеси. Выходной сигнал компаратора 31 вызывает срабатывание исполнительного элемента 4, который отключает виброустановку,Устройство для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси имеет высокую точность и помехоэащищенность, легко перестраивается припереходе на другие типоразмеры железобетонных изделий, имеет малыйвес и габариты. Формула и з обретения Устройство для контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси, содержащее первый и второй датчики степени уплотнения, измерительный блок, соединенный с исполнительным элементом регулирующего органа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля процесса виброуплотнения бетонной смеси, оно снабжено сумматором, третьим и четвертым датчиками степени уплотнения, при этом измерительный блок выполнен из мультивибратора, триггера, двух элементов задержки, восьми ключей, двух дифференцирующих цепей, двух диодов, двух конденсаторов, двух усилителей и компаратора, а каждый датчик степени уплотнения в виде источника излучения, фотоприемника, двух световодов и установленной на виброуплотнителе втулки с каналами для световодов и охватывающего втулку с возможностью перемещения стакана с отражающей поверхностью на его днище, причем одни концы световодов обращены к отражающей поверхности, а другие - соответственно к источнику излучения и фотоприемнику, а выходы фотоприемников датчиков степени уплотнения подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого подключен к входу мультивибратора, который является входом измерительного блока, выход мультивибратора соединен с входом триггера и информационными входами первого и второго ключей, один из выхоЗаказ 3750/53 Тираж 789 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 дов триггера соединен с управляющимвходом первого ключа и входом первойдифференцирующей цепи, другой выходтриггера - с управляющим входом второго ключа и входом второй дифференцирующей цепи, выход первой дифференцирующей цепи через первый диодподключен к входу первого элементазадержки и управляющим входам третьего и четвертого ключей, выход первого элемента задержки подключен куправляющему входу пятого ключа, выход первого ключа соединен с входомпервого усилителя, информационнымвходом пятого ключа и одной обкладкой первого конденсатора, другая об"кладка которого и выход пятого ключа соединены с нулевым потенцйалом,выход второго ключа соединен с иыформационным входом шестого ключа,одной иэ обкладок второго конденсатора и входом второго усилителя, выходкоторого подключен к информационным входам четвертого и седьмогоключей, выходы третьего и четвертого ключей соединены с первым входомкомпаратора,выход которого являетсявыходом измерительного блока, выходвторой дифференцирующей цепи черезвторой диод подключен к входу второго элемента задержки и управляющим входам седьмого и восьмого ключей, выход первого усилителя соединен с информационными входами третьего и восьмого ключей, выходыседьмого и восьмого ключей подключены к второму входу компаратора,выход второго элемента задержки подключен к управляющему входу шестого ключа, выход которого и другаяобкладка второго конденсатора подключены к нулевому потенциалу.