Устройство для контроля качества строительных материалов

Устройство для контроля качества строительных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества искусственных строительных конгломератов (иск) с вязкрупругими свойствами. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет повышения информативности контроля . Согласно изобретению в устройстве для контроля качества строительных материалов возбудитель 2 колебаний, установленный на одном конце акустического волновода 1, выполнен в виде крыльчатки. Пьезозлементы 3 жестко закреплены на лопастях крыльчатки.. Точка крепления акустического волновода 1 расположена в .его центре масс. Определив акустическое сопротивление ИСК при продольных колебаниях волновода 1, оценивают его прочность при сжатии (растяжении), а при поперечных колебаниях - прочность при сдвиге. ГЛ Сравнивая полученные величины сопроа, тивлений с выбранными критериями проч- - ности, определяют качество ИСК. 2 ил. - AL. 05 со со 4 4;: Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„, SU»1 39442 (5ц 4 G 01 N 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4055222/25-28 (22) 16,04.86 (46) 23.09,87. Бюл. ¹ 35 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) В, К. Некрасов, В. Г. Хоботов, Я. М, Пириев, Н, А, Мелик-Багдасарова, П. А. Титиевский и В, И. Бочкарев (53) 666.97,033(088,8) (56) Красильников В. А. Звуковые и ультразвуковые волны. — M Физматгиз, 1960, с. 436-445, Авторское свидетельство СССР № 573752, кл..G 01 N 29/00, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь— зовано для контроля качества искусственных строительных конгломератов (ИСК) с вязкоупругими свойствами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет повышения информативности конт— роля ° Согласно изобретению в устройстве для контроля качества строительных материалов возбудитель 2 колебаний, установленный на одном конце акустического волновода 1, выполнен в виде крыльчатки, Пьезоэлементы 3 жестко закреплены на лопастях крыльчатки..

Точка крепления акустического волновода 1 расположена в его центре масс, Определив акустическое сопротивление

ИСК при продольных колебаниях волновода 1, оценивают его прочность при сжатии (растяжении), а при поперечных колебаниях — прочность при сдвиге.

Сравнивая полученные величины сопротивлений с выбранными критериями прочности, определяют качество ИСК. 2 ил, ! 339442

Изобретение nòHoñèòcÿ к области неразрушающего контроля и ожет быть использовано для контроля качестна искусственных строительных конгломез ратов (ИСК) с вязкоупругими свойствами, например асфальтобетона, дорожных покрытий и лабора.торных образцон, Целью изобретения является расширение функциональпых возможностей за !О счет повышения информативности контроля.

На фиг ° 1 представлена схема устройства для контроля качества строительных материалов; на фиг, 2 — раз в 15 рез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит акустический волновод 1, на верхнем торце которого неподвижно установлен возбудитель

2 колебаний, выполненный в ниде крыль-20 чатки, Пьезоэлементы 3 закреплены на лопастях крыльчатки, при этом плоскости лопастей параллельны оси ее вращения. На другом конце волновода

1 установлен приемник 4 копебаний с возможностью перемещения вдоль нолновода 1 и имеющий с ним точечный конта.кт, Для предотвращения опрокидывания волновода 1 при его установке используют металлическую раму 5. При помощи крепежного механизма, состоящего из втулки 6, жестко прикрепленной к металлической раме 5, и прижимных вин1 тов 7, осуществляют крепление волновода 1 в его центре масс. При этом приемник 4 колебаний прикреплен к металлической раме 5 и соединен со стрелочным индикатором 8, например милливольтметром. Пьезоэлементы 3 40 соединены с генератором 9., подключен— ным к частотомеру 10„Волновод 1 yc— тановлен на исследуемом материале 11.

Устройство работает следующим об— разом, 45

С помощью генератора 9 подают гармоническое напряжение па пьезоэле— менты 3 возбудителя 2 колебаний и в свободном от исследуемого материала

11 волноводе 1 возбуждают синусоидальные продольные и поперечные (крутильные) колебания. Путем изменения частоты генератора 9 достигают резонанса стоячих волн н нолноноде 1.

Так как скорости распространения продольных и поперечных волн в материа— ле различны, то волновод может иметь на основных тонах два резонанса, от— личающихся друг от друга по частоте.

За счет крепления волнонода 1 в его центре масс при помощи прижимных винтов 7 втулки 6„ закрепленной на раме 5, создают условия для распространения поперечных колебаний с наименьшим затуханием. Следовательно, действие продольных и поперечных волн строго разграничивают. Кроме того, для разделения дейс.твия этих волн применяют специальный приемник

4 колебаний, преобразующий механические колебания в переменное электрическое напряжение„

Приемник 4 выполнен в виде пьезоэлектрической биморфной прямоугольной пластины, закрепленной по типу консоли, работающей на изгиб. На свободном ко нце консоли закреплена сапфировая игла, имеющая точечный контакт с волноводом 1, Приемник 4 чувствителен только к смещениям, которые направлены перпендикулярно плоскости пьезоэлектрической биморфной пластины, Если приемник 4 колебаний установлен так, что плоскость пьезопластины перпендикулярна оси волновода 1, то он чувствителен только к продольным колебаниям, Если плоскость пь езоплас тины параллельна о си в олновода 1, то приемник 4 чувствителен только к поперечным колебаниям °

Приемник 4 колебаний устанавливают в определенном положении в зависимости от того, какое измеряют акустическое сопротивление: при сжатии (растяжении) или при сдвиге исследуемого материала 11. При необходимости устанавливают два приемника, чувствительных к разным типам волн, и получают информацию от них поочередно.

Определяют амплитуду колебаний волновода 1 при помощи стрелочног0 индикатора 8, на который поступают сигналы приемника 4 колебаний. В момент резонанса отклонение стрелки индикатора 8 достигает максимума.

По показаниям частотомера 10 регистрируют резонансную частоту

Вводят волнонод в соприкосновение с исследуемым материалом 11 и, изменяя частоту генератора 9, производят понторную настройку системы в резонанс стоячих волн. При этом рабо— чую частоту устройства выбирают в за— висимости от требуемой глубины исследуемой зоны материала. Регистрируют

339442 сдвиге. Чем выше значение акустического сопротивления, тем большей прочностью обладает материал, Сравнивая

10 где Z — входное акустическое сопротивление материала;

Z, - волновое сопротивление волновода; резонансная частота волновода без соприкосновения с исследуемым материалом;: резонансная частота волновода при соприкосновении с материалом;

20 ширина резонансной кривой при соприкосновении с материалом; и — номер гармоники.

За один цикл измерений определяют одно значение акустического сопротивления ИСК при сжатии (растяжении) или сдвиге. Для получения комплексной характеристики материала проводят два измерения ° Определив акустическое сопротивление ИСК при продольных колебаниях, оценивают его прочность при сжатии (растяжении), а при попе— речных колебаниях — прочность при

Формула изобретения

35 !

A-A

Составитель И. Ардашева

Редактор И, 1!!улла Техред М. Ходанич Корректор M. Демчик

Тираж 77б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 42 3! 3 3

Произв л геенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 резонансную частоту t„ëðè повторном резонансе.

Полное акустическое сопротивление исследуемого материала 11 как при растяжении (сжатии), так и при сдвиге вычисляют по выражению полученные величины сопротивлений с выбранными критериями прочности, х»рактеризуют качество ИСК.

Таким образом, использование устройства для контроля качества строительных материалов обеспечивает получение комплексной характеристики качества при продольном и поперечном нагружениях в динамическом режиме, что расширяет его функциональные возможнс сти..

Устройство для контроля качества строительных материалов, содержащее акустический волновод, на одном конце которого неподвижно установлен возбудитель колебаний с пьезоэлементами, на другом установлен приемник колебаний с возможностью перемещения вдоль акустического волновода и механизм крепления волновода, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, возбудитель колебаний выполнен в виде крыльчатки, пьезоэлементы жестко закреплены на лопастях крыльчатки, а точка крепления акустического волновода расположена в его центре масс.