Устройство для контроля процессов твердения бетона

ОПИСАпИГ 4ЙЗОБРЕТЕпИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕПЯЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Э.И.Арш Днепропетровский ордена Трудового Красного Знаменигосударственный университет имени 300-летиявоссоединения Украины с Россией(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА Изобретение относится к средствам измерения состояния свойств средв процессе твердения, структурообразовання, полимеризации и т.д. втех случаях когда контролируемаясреда изменяет во времени свои свойства от проводящих к диэлектрическим.Оно может быть использовано для неразрушающего контроля в строительнойи химической промышленностиУстройство основано на измеренииэквивалентного тангенса угла диэлектрических потерь системы, состоящейиз емкостного преобразователя, контролируемой среды и диэлектрическойпрокладки или зазора) между преобразователем и средой.Известно устройство, в котором измерительная схема с шунтирующим диодом выполнена в виде автогенератора,анодный колебательный контур которого содержит емкостный преобразователь 1,Параллельно колебательному контуруподключен шунтирующий диод, на катодкоторого подается опорное напряжениеот дополнительного источника. Микроамперметр включен последовательно скатушкой индуктивности колебательногоконтура. Параллельно микроамперметру включен конденсатор. Измеряемый токпропорционален диэлектрическим потерям в колебательном контуре.Недостаток данного устройства состоит в том, что включение микроамперметра непосредственно в колебательный контур усложняет его схемуи ухудшает добротность контура, чтоприводит к снижению чувствительности 10 прибора.Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяустройство для контроля процессовтвердения бетона, содержащее измери тельный автогенератор, выполненный попо схеме емкостной трехточки, емкостный преобразователь, амплитудныйдетектор, элемент задержки времени,регистрирующий прибор 2). Емкостный 20 преобразователь "является элементомнагрузочного контура автогенератора.При окончании основных процессовструктурообразования фиксируется момент перехода значения сигнала через 25 экстремальную точку, что сигнализирует об окончании твердения бетонаи отключает источники прогрева.Несмотря на возможность фиксациимомента окончания основных процессов 30 структурообразования бетона, устройство имеет низкую точность определения момента появления экстремума.Этот недостаток связан с тем, что взависимости эквивалентного тангенсаугла потерь гдоз от тангенса угла потерь среды.где, крутизна кривой в области экстремума имеет очень малуювеличину.Цель изобретения - повышение точности определения окончания основныхпроцессов структурообразования бетона.(ОПоставленная цель достигается тем,что в устройство введены частотныйдетектор, блок умножения в цепь обратной связи по постоянному току сэлементом задержки времени, причемвход частотного детектора подключенчерез разделительный конденсатор кколлектору транзистора автогенератора, выход частотного детектора подключен к первому входу блока умножения и также через элемент задержки 2 Овремени в цепи обратной связи к базе транзистора автогенератора, второй вход блока умножения подключен квыходу амплитудного детектора, а вы-:ход блока умножения подключен ко входу элемента задержки времени, соединенного со входом регистрирующегоприбора,На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для контроля ЗОпроцесса твердения бетона; на фиг,2временные диаграммы.Устройство состоит из измерительного автогенератора 1, амплитудногодетектора 2, частотного детектора 3,блока 4 умножения, элементов 5 и 6задержки времени, регистрирующегоприбора 7.Измерительный автогенератор 1 собран. на транзисторе 8 по схеме с общей базой.с емкостной обратной связью 40и содержит резисторы 9-11 и конденсаторы 11-14, обеспечивающие установление режима автогенератора по постоянным и переменным токам, разделительный конденсатор 15, колебательный 45контур, состоящий из индуктивности 16и емкостного преобразователя 17, между пластинами которого и контролируемой средой 18 расположена диэлектрическая прокладка 19, либо имеется за- Озор.Устройство работает следующим.образом.ф. В процессе твердения свойства бетона изменяются от проводниковых к диэлектрическим. При этом эквивалентный тангенс угла потеуь где (и, соответственно, О, (гдд) на выходеамплитудного детектора) системы преобразователь 17 - прокладка 19 - бе"тон 18 изменяется во времени так, как бОпоказано на фиг. 2 а, а эквивалентнаяемкость системы емкостный преобразователь - диэлектрическая прокладка -бетон (и, соответственно, Б (Сэ) навыходе частотного детектора) той же 65 системы изменяется так, как это представлено на фиг 2 б. Начальное значение амплитуды высокочастотного напряжения на коллекторе транзистора8 измерительного автогенератора определяется величиной где, и, соответственно, добротностью колебательногоконтура 16, 17, Это напряжение черезразделительный конденсатор 15 подается на вход амплитудного детектора2, а затем после детектирования 0на первый вход блока 4 умножения,Напряжение 0 на выходе частотногодетектора 3 зависит от емкости Ср,которая в процессе твердения бетонаначинает уменьшаться только при достижении экстремума в характеристикегде(г) . Это напРЯжение подаетсЯна второй вход блока 4 умножения,а также на вход элемента 5 задержкив цепи обратной связи по постоянному току на базу транзистора 8. Влияние этой обратной связи приводит кболее резкому уменьшению амплитудынапряжения на коллектору при переходе характеристики гд бэ(г) черезэкстремум, что показано на фиг. 2 в(О ), После перемножения напряженийУ.и П, подаваемых на входы блока/4 умножения, на его выходе образуется напряжение О, изменение которогово времени показано на фиг. 2 г. Изменения 09(г) в области экстремумахарактеризуется значительно большейкрутизной, чем в характеристике(г)что и приводит к повышению точностиопределения момента появления экстремума. Для исключения ложных срабатываний от влияния помех напряжение03(г) подается через элемент 6 задержки времени на вход регистратора 7.Таким образом повышение точностиопределения момента окончания основных процессов структурообразованиябетона достигается путем .одновременного использования двух сигналовБ(гдд;) и Б(Сэ) длЯ УвеличениЯкрутизйы правой ветви выходного сигнала Оз(г), подаваемого на регистратор,Формула изобретенияУстройство для контроля процессов твердения бетона, содержащее автогенератор, собранный на транзисторе по схеме с общей базой и емкостной связью, емкостный преобразователь, включенный в качестве элемента резонансного контура автогенератора, амплитудный детектор, подключенный к выходу автогенератора через раздедительный конденсатор, элемент задержки времени, соединенный с выходом амплитудного детектора и подключенный ко входу регистрирующего прибора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности определениямомента окончания основных процессовструктурообразования бетона, в устройство введены частотный детектор,блок умножения и цепь обратной связи по постоянному току с элементомзадержки времени, причем вход частотного детектора подключен через разделительный конденсатор к коллектору транзистора автогенератора, выход,частотного детектора подключен кпервому входу блока умножения и черезэлемент задержки времени в цепи обратной связи к базе транзистора автогенератора, второй вход блока умножения подключен к выходу амплитудногодетектора, а выход блока умноженияподключен ко входу элемента задержкивремени, соединенного со входом регистрирующего.прибора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Момот Б.Г. Генератор с шунтирующим диодом и его применение. Госэнергоиздат, 1959, с. 17.2. Авторское свидетельство СССР9362242, кл. 0 01 Б 27/22 1971 (про-,тотип) .=О Х Од Фце 2 Составитель С. ПарсаданянН. Горват Техред О, Легеза Корректор Ю.Макаренко к ка писное ар эо Филиал ППП Патент, г. Ужгор Проектна 36 11/11ЦНИИПИ Гос по делам 113035, МоскваТираж 1019 твенного коми ретений и отк 5, Раушская н ета ССытийб. д