Устройство для автоматического контроля набора прочности твердеющего бетона

Устройство для автоматического контроля набора прочности твердеющего бетона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.11,76 (21) 2424079 29-33 (51) Л!, Кл."G 01N 3 38

G 050 27/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень М 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.70

Государственный комитет но делам изобретений и открытий (53) УДК 6669017:

:620.17 (088.8) (72) Авторы изобретения В. Г. Воронов, В. И. Нестеренко, А. Я. Шпильберг, В. М. Шкоп и В. В. Лавренко

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

НАБОРА ПРОЧНОСТИ ТВЕРДЕЮЩЕГО БЕТОНА

Изобретение относится к области автоматического управления тепловлажностпой обработкой бетонных и железобетонных изделий а предприятиях строительной инд„; стрип, Известно устройство для определения прочности цементной смеси, содержащсс гсрметизированные сосуды для исследуемой смеси и ее модели, соединительные шланги и регистрирующий прибор (1).

Известное устройство, предназначенное для измерения и записи сигнала контракции бетона, нс позволяет определить момент достижения бетоном требуемой прочности.

Известно и другое устройство для автоматического контроля набора прочности твердеющего бетона, содержащее датчикконтрактомер с гермстичнымп сосудами, диффсренциатор и формирователь сигналов (21

Указанное устройство оценивает прочность бстона по первой производной от сигнала контракции и позволяет определить момент достижения бетоном требуемой прочности.

Однако точность в определении момента готовности бетона весьма низкая. Это объясняется тем, что оценка первой производной от сигнала контракции производится по первой разности, что приемлемо лишь при очень низком уровне помех. Как известно, кривая контракции, которая характеризует прочность бетона в процессе твердения, не является гладкой функцией. Она флуктуирует вокруг некоторого среднего монотонно изменяющегося значения, первая производная от которого (среднего значения) характеризует нарастание прочности бетона.

Указанные флуктуации, являющиеся сигналом помехи, и ошибки, обусловленные датчиком-контрактомсром, вызывают значительныс отклонения выходного сигнала дифференциатора от среднего значения

15 производной, которое характеризует нарастание прочности бетона. Такой выходной сигнал дифференциатора практически не пригоден для управления режимом тепловлажностной обработки бетона и точность

20 в определении момента готовности бетона по нему низкая. Даже применение в известном устройстве цепи задержки неисключает появления ложного сигнала о готовности бетона. Кроме того, применение в ука25 занном устройстве контактных электромагFIHTHblx элементов существсHEI0 снижает надежность устройства.

Цель изобретения — повышение точности определения готовности бетона и надежно30 сти работы устройств».

659935

l!r)CT3B:iCHH3II ЦЕЛЬ дОСтИГаЕтСя тЕЧ, Чта и устройстве для автоматического контроля набора прочности твердеющего бетона, содержащем датчик-контрактомер с герметичными сосудами, дифферснциатор и форнирователь сигналов, датчик-контрактомер

r If3())f(Clf У!IРУГИМ(! Маfl()МСтРИЧ(СКИМИ

) lC I(и fr If! И ЛаМ! Ой-МСХаНОтрОПОМ, днф(!)(.-!Р(!111113 ГОР ВЫНОЛНСН С ЯН ЯЛОГО-ЦИФРОВЫМ

»рсобразоватслем, блоком памяти. цифро3H3;(ncoBf »реобразователями и суммируя)щим усилителем, а формирователь сиг;!3»О — с исто !!»(Но vl рсг> ли)з > c)foI o Нар»яжен»яя, компаратором и счетчиком, при-! ем гсрмстичныс сосуды чсрсз упругие ма-! (омстрн и скис элементы подключены к

i3»Iiic-мсханотрону, подключенному черсз

I l0с.1сдОВ!Iтс.(ьно соедиHpнные аналОГО Hиф ровой»рсобразоватсль и блок памяти ко

Входу цифро-аналоговых преобразователей, вы од которых соединен с соответствующим входом суммирующего усилителя, выход которого подключен к одному из входов компаратора, другой вход которого сосдинсн с источником регулируемого на;(pÿæcHèfi, я. Вы .Од комl! 1ратор а нодклю (сн к с !стчику.

На чертеже изображена блок-схема устройства. В схему включены; два герметичHbIY сосуда 1 и 2, упруп(с манометрические элс)!сигы 3 н 4, электpo(l» lÿ лампа-мсха»отрон 5, В измерительной схеме элемсн . 1>1 l 5 (Оса являют д(1 »Iк-контр(!кто.>1(р, ;iH3ëîãо-цифровой преобразователь 6, регистры 7, 8 и 9, которые образуют блок памяти, цифро-аналоговые преобразователи 10, 11, 12, суммирующий усилитель 13 (элементы 6 — 13 образуют диффсрснциатор), ком»Яратор 14, счетчик по моду;»о 15, источник рсгулнрусмого напряжения 16 (элементы ! 4 16 сосгявляк) г формирователь сигнала

r) I ()ÒOBHOCTll OCTOH3) .

Устройство работает слсдукпцим обра:!0»!. В»роцсссс твсрдения бетона между (»суд!!)!и 1 и 2 с бетоном и его моделью

Воз(!Икает разность давлений, которая nocрсдством упругих маномстрических элемсчпов 3, 4 перемещает штырь r)fcYанотроff;1 5, i(3 выходе измеритслы!ой (например мостовой) схемы которого возникает элек(рический сип!ал Х (сиг!(аг! контракции), характеризующий прочность бетона. (..Игнал Х поступаст на вход а»алого-цш!)роного преобразователя 6, превращается в цифровую форму, а затем записывается в регистр 7. При каждом последующем отсчете

Осуществляется сдвиг записанной информац»и Hз регистра 7 В 8 и т,,l. Таки!(! ооря:10 (1, l3 O, 1 ОКС H 3 l(HTII ВСС Г;(!1 ."1) 1! Н)1 Гс 1! !! СО(. c;fr!fr Y Отсчстов сиГня 3: (, i! C iio. r r>зу si кo 10рыс ио формулам численного дифференцирования можно определить значение первой производной. В силу того, что сигнал контрякц»» содержит слу:!яй!!ыс флуктуации, (,цдуст»рим IislTI пом(хоустой (иный алгоритм дифференцирования (например алгоритм Лонцоша, который позволяет оценит; сглаженное значение производной) .

При применении алгоритма Ланцоша, значение проттзводной оценивается по форм . л(. :

К

Где Х ) — — О, C>(СТ CI» »!1;13 Х B .">10 >1(. (IТ Bp(15 мсни (!+ х) Т;

Х; — -- ЗН Я I 0(»IС )! pOH:r HO+HO!r Сll гf 3.13 Х

В МОМСНТ ВРС >>СИИ i.!

7 — интервал дискретизации;

К >(И С. 1() ОТС>1(. TOB C I I I » 3, i Х C, I(В!1

20 и справа от точки !Т, используемых при о»рсдслс»ии произвсдной.

В этом случае число рсгистров в блоке памяти П=2К+1.

Если определять производную по семи отсчетам, то приведенное выше выражение имеет вид:

30 — ЗХ! — 3 — 2Х, 2 — Л ; l —, Х! ) —, 2Х(—. 2, 3Л! 3

28Т

Применение алгоритмов численного диффсрснцирования, предполагает выполневие

З арифметических операций с отсчетами сигнала Х, для чего они преобразуются в аналоговый сигнал с помощью цифро-аналоговых преобразователей 10 — 12 и суммируются с нужными весами и знаками с помощью

40 операционного усилителя 13, на выходе котороп> иолуча(от сглажен(тос значение про1 3 В од н О Й J., l(0 T o l) 0 c > о >к с T б ы т ь H c H o л !. 3 Овано для управления процессом тепловлажностной обработк» бетона. Такжс сигнал Х

45 поступает на Вход компаратора 14, на второи вход которого поступает от источника

16 сигнал Х,„;„, х!!рактсризующий минимальную скорость роста прочности бетона, при которой можно окончить тепловлажно50 стную обработку бетона. Бетон след> ст считать готовым, если М раз выполнится условие Х, меньше или равно Х „)! . Реализуется проверка указанного условия через интервалы времени Т с помощью компара55 тора 14 и счетчика 15. Изменяя N в счетчиl(C, ) f0i!(Ir0 1!3;>!С(:111 С Гспс(», ДОВсрИя 1 i1()"!) rlCII» 0 .>1, pC S) Л!>Т!1 Т> . ПОИ В;! СНИС CHAI!3.i! 3

«!о!OI3» !If! > f>1 Yo J(.. (il(! I i»(к(! 1 5 с виде (сльстВуст о дос !!жеi»l» бстоrroм требуемой

00» роч иост».

Предлагаемое устройство позволяет поВысить точность в определении момента готoBHocTH бетона, а следовательно, уменьшить энергетические затраты»а избыточнз> н > к) (с(1;(овл3 )кностн> 10 Обр3c)oTI(с