Устройство для контроля структурообразования смесей

01 1 29/ОО ОПИ ТЕНИ ато УКрушають исОднако данное кую точность изме шой зависимости амплитуды приним величины акустиче ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изоБРетениям и откРытипги гкнт сссР НИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС Г(71) Ташкентский институт инженелезнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯТУРООБРАЗОВАНИЯ СМЕСЕЙ(57) Изобретение относится к неращим методам контроля и может б Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и можЕТ быть использовано при контроле процессов структурообразования смесей на минеральном вяжущем с помощью ультразвуковых колебаний,Известно устройство для контроля качества строительных материалов, содержащее акустический волновод, на верхнем торце которого неподвижно установлен воз-будитель колебаний, выполненный в виде крыльчатки. На другом конце волновода установлен приемник колебаний, соединенный со стрелочным индикатором, с возможностью перемещения вдоль волновода и имеющий с ним точечный контакт, крепежный механизм, генератор и частото-, мер,устройство имеет низения вследствие больезонансной частоты и емого сигнала и в итоге кого материала от услопользовано при контроле процессов структурообразования смесей на минеральном вяжущем с помощью ультразвуковых колебаний. Цель - расширение области использования и повышение чувствительности волновода при исследовании кинетики процесса структурообразования смесей на минеральном вяжущем, Устройство снабжено дополнительным блоком дискретного измерения амплитуды выходного сигнала генератора, электрически связанным с нйм вольтметром, волновод имеет форму подковы в центральной его части, поперечное сечение которой выбрано из выражения, приведенного в формуле изобретения, б ил. вия соприкосновения-волйоводас исследуемым материалом, а также от качества его . поверхности. Кроме того, недостатками также являются неудобство в работе, вызванное необходимостью перемещения металлической рамы с приемником колебаний, невозможность сохранения постоянства "условий контактирования сапфировой иглы с поверхностью волновода, что в результате не позволяет произвести сравнительньй анализ различных материалов по исследуемым характеристикам.Известно также устройство для определения механических свойств твердь,х тел, содержащее ультразвуковой преобразователь., волновод, на торцовой поверхности которого уста но влен и реобразователь; генератор электрических импульсов, соединенный с преобразователем, второй ультразвуковой преобразователь, установленный на противоположной поверхности волновода и соединенный с усилителем и индикатором.Недостатком известного устройства является то, что его конструкция не позволяетследить за Откликом системы (Волновод -исследуемый обьект) при изменяющихсяамплитудах воздействия, что необходимопри исследовании вязкопластичных материалов с изменяющимися характеристиками, (роме того, преобразователи находятсяв различных средах воздух - грунт, которыеотрицательно влияют на результат измерения,Цель изобретЬИя -"расширение функциональных воз 1 ГГокностей устройства и повышение чувствительности волновода приконтроле процесса структурообразованиясмесей на минеральном вяжущем,Указанная цепь достигается тем, что устройство Для контроля структурообраэовани я смесей, содержащее генераторультразвуковых колебаний, электрическисоединенный с ульгразвуковым преобразо ВатРлем, установленным на Одной стОООневолновода, второй преобразователь ультразвуковых колебаниЙ, установленный на против .,положном конце вол новода иэлектрически соединенныЙ с вольт-ампером, снабжено дополнительным блоком дискретнОГО изменения амплитуды ВыходнОГОсигнала генератора и электрически связанного с ним вольтметра, волновод имеет форму и одко вы в централ ьной его части, вкачестве материала для изготовления волновода применяется нержавеюцая сталь,например, марки:(14 Г 4 Н,При выборе размеоов поперечногс сечения волновода необходимо соблюдатьследуОщие условия;для снижения влияния энергии вращения2---0,05;2для уменьшения паразитньх продольных колебаний(8-.10),Ьгде - длина стержня подковы;х - радиус инерции сечения;Л - длина волны ультразвукового колебания в стержне;Ь - высота поперечного сечения;Ь - ширина поперечного сечения,см,фиг, б),При обосновании конфигурации волновода исходят из того, чтобы избежать возникновения пристенного и придонного эффекта между волноводом и формой, а также исклочить влияние размера заполнителей бетогп ой смеси, В данном случае исследования проводили на тяжелых бетонныхсмесях с использованием крупного запол 5 нителл фракции 5-10 мм в стандартной форме 100 х 00 х 100 мм,-а фиг, 1 представлена блок-схема устройства для контроля структурообразованиря смесей; на фиг. 2-5 - зависимости10 напряжения Ч на приемнике ультразвуковых колебаний от времени , значения величин А, а в данный момент времени, а такжезависимости А и Г; От продолжительностипроцесса структуроааразования 1; на15 фиг. б - выполненный образец Волновода,Устройство для контроля структурообразования смесей фиг, 1) состоит из генератора 1 ульгразвуксвых колебаний, блока 2,позволяющего дискрегно изменять ампли 20 туду сигнала, подаваемого на ультразвукоВОЙ излучатель 3, установленныЙ на ОДномконце подковообразного волновода 4, вольтметра 9, иэмеря 1 ощего амплитуду сигнала,пола заемого на излучатель 3, приемника 725 ультразвуковых колебаний, установленногона ДруГОМ концР волнОВОДа 4, вольтметра 8,подсоединенного к приемнику 7,Устройство работает следующим образог30 Волновод 4 с закрепленными на немультразвуковыми преобразователями 3 и 7устанавливается В металлическую форму 5со свежеуложенной смесью 6. В волноводе4, помещенном в исследуемый материал, с35 помощью ультразвукового преобразователя 3 и генератора 1 электрических импульсов Возбуждаются упругие поперечныеконе 6 ания, амплитуда которых контролируе. ся э ектронным вольтметром 9. С по 40 мощью преобразователя 7 эти колебанияфиксируются и подаются на электронныйвольтметр 8, на котором фиксируется амплитуда принимаемого сигнала.Дискретно увеличивая при помощи бло 45 ка 2 амплитуду излучаемого генсратором 1электрического сигнала, вольтметром 8 фиксиру;от амплитуду принимаемого сигнала,Подобные измерения проводят несколькораз при увеличенных значениях амплитуды50 через равные промежутки времени,В результате того, что исследуемая гидратирующая система в процессе структурообразования с изменяющейся силой 55 воздействует на вибратор, амплитуда колебаний на резонансной частоте изменяется в соответствии с происхОдящим процессом, также происходит изменение реакции системы на увеличение амплитуды колебаний,По полученным данным строят зависимость (фиг, 2), отражающую изменение амплитуды на приемнике 7 колебаний во времени, Эта зависимость позволяет судить о наборе смесью структурной прочности,На фиг, 3 показана последовательность нахождения двух других характеристик (А и а), зависящих от напряжений Ч на излучателе 3 (фиг. 4) и от напряжения Ч на приемнике 7 ультразвуковых колебаний (фиг. 1) в определенный момент времени. Затем строят две зависимости; А = 1(т) (фиг, 4); а = = ф) (фиг. 5),Сравнивая приведенные характеристики, полученные для данного вида смеси, с соответствующими характеристиками, полученными при исследовании других смесей, можно судить о технологии приготовления, рецептуре гидратических систем, а также о процессе структурообразования,Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными позволяет с высокой точностью производить контроль процессов структурообрэзования минеральных вяжущих веществ, устанавливать закономерности формирования структуры гидратируемых материалов и прогнозировать свойства бетонов,Изобретение целесообразно использовать в научно-исследовательских и производственных лабораториях при производстве бетонов и растворов на минеральных вяжущих веществах. Формула изобретения Устройство для контроля структурообразования смесей, содержащее ультразвуковой преобразователь, волновод, 5 выполненный в виде пластины, на однойторцовой поверхности которого установлен преобразователь, генератор электрических импульсов, электрически соединенный с преобразователем, второй преобразова тель, установленный нэ противоположнойстороне торцовой поверхности и последовательно соединенный с усилителем и индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и по вышения чувствительности волновода приисследовании кинетики процесса структурообразования смесей на минеральном вяжущем, устройство снабжено дополнительным блоком дискретного изменения ам плитуды выходного сигнала генератора,электрически связанным с ним вольтметром, волновод имеет форму подковы в центральной его части, поперечное сечение которой выбрано из условия250,05, - (8-10),2где - длина стержня подковы;х - радиус инерции поперечного сечения;1-длина волны поперечных колебаний,возбуждаемых в волноводе;и - высота поперечного сечения,ректор Л,Лукач едактор А.О кэз 2888 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитста го изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составитель Техред М.М Ключникентал