Устройство для контроля кинетики твердения бетона

Устройство для контроля кинетики твердения бетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к ультразвуковым устройствам неразрушающего контроля , и может использоваться для определения момента окончания теплового воздействия на бетон, применяющегося для ускорения твердения. Цель изобретения - повыщение точности определения момента окончния теплового воздействия на бетон за счет выбора для измерения наиболее крутого участка на характеристике устройства . В устройстве осуществляется периодическое измерение приращения скорости ультразвука в бетоне в процессе его твердения , определяется момент максимального приращения скорости ультразвука и по величине последней судят о моменте окончания теплового воздействия на бетон. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ю 4 G 01 N 29 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4017842/25-28 (22) 26.11.85 (46) 07.06.88. Бюл. № 21 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) Я. А. Сериков и В. И. Шеин (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 231190, кл. G 01 N 29/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 346659, кл. G 01 N 29/00, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КИНЕТИКИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к ультра„,SU„„1401367 А 1 звуковым устройствам неразрушающего контроля, и может использоваться для определения момента окончания теплового воздействия на бетон, применяющегося для ускорения твердения. Цель изобретения— повышение точности определения момента окончния теплового воздействия на бетон за счет выбора для измерения наиболее крутого участка на характеристике устройства. В устройстве осуществляется периодическое измерение приращения скорости ультразвука в бетоне в процессе его твердения, определяется момент максимального приращения скорости ультразвука и по величине последней судят о моменте окончания теплового воздействия на бетон. 3 ил.

1401367

R,— Ri(1 — e " ), (3) (4)

t (5) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, а именно к ультразвуковым устройствам неразрушающего контроля, и может использоваться для определения момента окончания теплового воздействия на бетон, применяющегося для ускорения твердения, Цель изобретения — повышение точности определения момента окончания тЕплового воздействия на бетон за счет выбора для измерения наиболее крутого участка на характеристике устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля кинетики твердения бетона; на фиг. 2 — зависимость изменения прочности бетона при твердении во времени; на фиг. 3 — зависимость скорости ультразвука от прочности бетона при его твердении.

Устройство для контроля кинетики твердения бетона содержит последовательно электроакустически соединенные синхронизатор

1, генератор 2 зондирующих импульсов, излучающий электроакустический преобразователь 3, приемный электроакустический преобразователь 4 и усилитель 5, первый блок

6 задержки, задатчик 7 времени индикации и первый блок 8 памяти, подключенные к усилителю 5, последовательно соединенные формирователь 9 импульсов, времяимпульсный преобразователь 10, делитель 11, счетчик 12, второй блок 13 задержки, второй блок 14 памяти, блок 15 вычитания, третий блок 16 задержки, третий блок 17 памяти, блок 18 сравнения, триггер 19, ключ 20, первый вычислитель 21, второй вычислитель 22 и индикатор 23 окончания процесса твердения, третий вычислитель 24, первый вход которого подключен к выходу счетчика

12, второй вход — к выходу второго блока

14 памяти, первый выход — к второму входу первого вычислителя 21, а второй выход — к второму входу второго вычислителя 22, последовательно соединенные задатчик 25 цикла и счетчик 26 числа измерений и задатчик 27 акустической базы, выход которого подключен к второму входу делителя 11, выход задатчика 25 цикла подключен к входу синхронизатора 1 и третьему входу третьего вычислителя 24, выход задатчика 7 времени индикации соединен с входами синхронизатора 1, второго 13 и третьего 16 блоков задержки, второй выход синхронизатора 1 подключен к входам обнуления счетчика 12 и делителя 11, к входу первого блока

6 задержки и к второму входу триггера 19, выход первого блоке б задержки подключен к входам обнуления счетчика 26 количества измерений, индикатора 23 и второго 14 и третьего 17 блоков памяти, выход формирователя 9 импульсов подключен к входу задатчика 7 времени индикации, выход счетчика 12 подключен к второму входу блока

15 вычитания, выход последнего — к входу первого блока 8 памяти, первый выход син5

55 хронизатора 1 подключен к второму входу времяимпульсного преобразователя 10, выход первого блока 8 памяти подключен к второму входу блока 18 сравнения, а выход последнего — к второму входу ключа 20, Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.

Нарастание прочности бетона в процессе ускоренного твердения, например при тепловлажностной обработке, может быть описано зависимостью где т — время с момента затвердении бетонной смеси;

R, — текущая величина прочности бетона;

R1 — отпускная прочность бетона или прочность бетона в момент окончания ускоренного твердения;

А — коэффициент, характернзуюанй .интенсивность нарастания прочности бетона;

 — коэффициент, характеризующий принятую размерность для прочности и времени, Учитывая, что зависимость скорости ультразвука Ч s бетоне от его прочности имеет вид

R,=b.Ð ", (2) искомое время т. твердения бетона, необходимое для достижения бетоном требуемой прочности, может быть найдено из (1) и (2) по измеренным значениям скорости ультразвука ч в области ее максимального приращения. Величина тт может быть вычислена по. формуле

Коэффициенты А и В определяются по формулам:

Ы 1 bvvk — И 3 Ь 1

А— о оВ где т1 — время, соответствующее максимальному приросту прочности бетона, в единицу времени;

v; — текущее значение скорости ультразвука; ч; — предыдущее значение скорости ультразвука;

Ь вЂ” коэффициент, входящий в аналитическое выражение (2);

К, — коэффициент, определяемый по формуле К,=Ь/R .

1401367

Контроль процесса твердения с использованием устройства состоит из следующих этапов: построение зависимости прочность твердеющего бетона — скорость ультразвука; определение необходимых коэффициентов уравнения этой зависимости; установка устройства в месте контроля, ввод коэффициентов, вычисленных на первом этапе, ввод значения расстояния между приемным и передающим электроакустическими преобразователями устройства; снятие показаний времени окончания процесса твердения.

Устройство работает следующим образом.

Электроакустические преобразователи 3

4 устройства устанавливают на контролируемом изделии 28 после уплотнения бетонной смеси. Подключение устройства к сети производится в момент включения установки ускоренного твердения.

Предварительно рассчитанные коэффициенты Ь и К, вводятся в третий 24 и первый

21 вычислители.

Управление работой устройства выполняется задатчиком 25 цикла, который обеспечивает включение измерительной части устройства через определенные отрезки времени т. При подаче сигнала от задатчика 25 цикла синхронизатор 1 обнуляет счетчик 12 и делитель 11, устанавливает в исходное состояние триггер 19. Счетчик 26 количества измерений, второй блок 14 памяти, третий блок 17 памяти, индикатор 23 времени окончания процесса ускоренного твердения устанавливаются на «О» сигналом с выхода первого блока 6 задержки. При этом ключ 20 находится в закрытом состоянии.

Последующие сигналы с второго выхода синхронизатора 1 запускают генератор 2 зондирующих импульсов и времяимпульсный преобразователь 10, Зондирующий ультразвуковой импульс вводится в бетон и принимается приемным электроакустическим пре образователем 4. Через усилитель 5 и формирователь 9 информационный сигнал воздействует на времяимпульсный преобразователь 10 и задатчик 7 времени индикации.

Времяимпульсный преобразователь 10 измеряет время распространения ультразвука в бетоне на расстоянии 1 (расстояние между преобразователями 3 и 4) . Эта информация поступает на один из входов делителя 11, на второй вход которого подается с выхода задатчика 27 акустической базы информация о величине расстояния 1 между преобразователями. В результате операции деления на вход счетчика 12 поступает информация о величине скорости ультразвуковых колебания vl, характеризующая физико-механические свойства бетона в момент измерения т . На второй блок 14 памяти информация не поступает благодаря воздействию второго блока 13 задержки.

Счетчик 26 количества измерений зафиксирует цифру 1. В результате на вход блока

15 вычитания поступит величина v; от счетчика 12. Так как на второй вход блока 15 вычитания информация не поступает, то схема блока 15 не срабатывает. По этой же причине не производит вычисления и третий вычислитель 24. По истечении некоторого времени импульс задатчика 7 времени индикации воздействует на второй блок 13 задержки и третий блок 16 задержки (при этом произведется запись информации во второй блок 14 памяти) и отключает генератор 2 зондирующих импульсов устройства через синхронизатор 1. Таким образом, во втором блоке 14 памяти фактически содержится информация о величине V;

Через промежуток времени т, определяемый задатчиком 25 цикла, описанный процесс измерения v; повторится. При этом на один вход блока 15 вычитания поступит информация от счетчика 12, а на второй вход — информация от второго блока 14 памяти. На выходе блока 15 вычитания сформируется величина ч — vl= Dvn, которая поступит на вход первого блока 8 памяти и через него на вход блока 18 сравнения, который обеспечивает выдачу сигнала сравнения величин при условии Av;= v;„,. Третий вычислитель 24 произведет вычисление величины А по формуле (4). Блок 17 памяти не содержит информацию, так как запись в него производится через третий блок 16 задержки по сигналу от блока 15 вычитания разности.

По истечении некоторого отрезка времени импульс задатчика 7 времени индикации воздействует на блоки 13 и 16 задержки, тем самым обеспечивая запись измеренного значения v в блок 14 памяти, а величины

Dvn — в блок 17 памяти.

Следующий цикл измерения, производящийся через отрезок времени т, обеспечит измерение величины v, вычисление величины vg — V2= Av;z в блоке 15 вычитания, анализ величин приращения скорости ультразвука Ьчд и Л,ч;l в блоке 18 сравнения.

По истечении времени индикации задатчик 7 обеспечит перезапись величины v в блок 14 памяти, а величины Dv;z — в блок

17 памяти.

Следующий цикл измерения через отрезок времени,г т обеспечит измерение величины v„, определение значения V< — чз=

=,чд, анализ величины Av,ç и Dv;>. В случае, если Qvn(&v;2) Avi3, то Dvl является Qvi,„, что свидетельствует о достижении момента максимального приращения прочности бетона, и на выходе блока

18 сравнения вырабатывается сигнал, воздействующий через триггер 19 на ключ 20.

Таким образом, на входах первого вычислителя 21 появится необходимая информация, обеспечивающая возможность вычисления значения В по формуле (5) .

1401367

Информация вычислителей 24 и 21 подается на вход вычислителя 22 для вычисления по формуле (3) времени вт тепловлажностной обработки бетона. Результат расчета поступает на индикатор 23.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность контроля за счет цикличной работы и повышения точности контроля, обеспечить экономное расходование тепловой энергии и повышение качества изделий за счет обеспечения необходимой прочности изготавливаемых изделий.

Формула изобретения

Устройство для контроля кинетики твердения бетона, содержащее последовательно электроакустически соединенные синхронизатор, генератор зондирующих импульсов, излучающий электроакустический преобразователь, приемный электроакустический преобразователь и усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения момента окончания твердеиия бетона, оно снабжено первым блоком задержки, задатчиком времени индикации и первым блоком памяти, подключенными к усилителю, последовательно соединенными формирователем импульсов, времяимпульсным преобразователем, делителем, счетчи( ком, вторым блоком задержки, вторым блоком памяти, блоком вычитания, третьим блоком задержки, третьим блоком памяти, блоком сравнения, триггером, ключом, первым вычислителем, вторым вычислителем и индикатором окончания процесса твердения, третьим вычислителем, первый вход которого подключен к выходу счетчика, второй вход — к выходу второго блока памяти, первый выход — к второму входу первого вычислителя, а второй выход — к второму входу второго вычислителя, последовательно соединенными задатчиком цикла и счетчиком количества измерений и задатчиком акустической базы, выход которого подключен к второму входу делителя, выходы задатчика цикла подключены к входу синхронизатора и третьему входу третьего вычислителя, выход задатчика времени индикации соединен с входами синхронизатора, второго и третьего блоков задержки, второй выход синхронизатора подключен к входам обнуления счетчика и делителя, к входу первого блока задержки и к второму входу триггера, выход первого блока задержки

20 подключен к входам обнуления счетчика количества измерений, индикатора и второго и третьего блоков памяти, выход формирователя импульсов подключен к входу задатчика времени индикации, выход счетчика подключен к второму входу блока вычитания, выход последнего — к входу первого блока памяти, первый выход синхронизатора подключен к второму входу времяимпульсного преобразователя, выход первого блока памяти подключен к второму входу блока сравнения, а выход последнего — к второму входу ключа.

1401367

Составитель Г. Максимочкин

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 2535/43 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4