КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Измерване на скоростта на разпространение на ултразвук и ултразвуково оборудване

Скоростта на разпространение на ултразвук в конкретни диапазони 2800-4800 м / в зависимост от неговата структура и сила (таблица. 2.2.2).

Таблица 2.2.2

материал р, г / SMZ V п р, м /
стомана 7.8
дуралуминиум 2.7
мед 8.9
плексиглас 1.18
стъкло 3.2
въздух 1.29x10 -3
вода 1.00
Трансформаторно масло. 0.895
парафин 0.9
каучук 0.9
гранит 2.7
мрамор 2.6
Бетон (над 30 дни) 2.3-2.45 2800-4800
Brick:
силикат 1.6-2.5 1480-3000
глинен 1.2-2.4 1320-2800
Решението:
цимент 1.8-2.2 1930-3000
вар 1.5-2.1 1870-2300

Измерване в секции относително ниска скорост (средната стойност на 0,1-1 м) е сравнително трудно технически проблем, който може да бъде решен само с високо ниво на електрониката. От всички методи за измерване на скоростта на ултразвук размножаване от гледна точка на тяхното възможно използване за изпитване на строителни материали, са следните:

- Начин на акустична интерферометър;

- Метод резонанс;

- Методът на бягаща вълна;

- Метод Pulse.

За да се измери скоростта на ултразвук в бетон, най-широко използваният метод пулс. Тя се основава на множествена парцел в конкретни къси ултразвукови импулси с честота на повторение на 30-60 Hz и измерване на времето за разпространение на импулсите на определено разстояние, наречена сонди база, т.е.

м / сек. (4)

Следователно, за да се определи скоростта на ултразвук е необходимо за измерване на разстоянието, изминато от импулси (база сонди) и времето, през което ултразвук разпространява от емисиите на пространството приемане. Base звучене може да се измери чрез всяко устройство с точност до 0.1 mm. Времето за размножаване на ултразвук в повечето съвременни устройства се измерва чрез попълване с висока честота (10 MHz) брои импулси Electronic порта, която съответства на началния час на пулса на радиация, а краят - момент на пристигането му в приемника. Опростена функционална схема на такова устройство е показано на фиг. 2.2.49.

Схемата работи по следния начин. Главният осцилатор 1 произвежда електрически импулси с честота от 30 Hz до 50 в зависимост от конструкцията на устройството и води до високо напрежение генератора 2, който генерира кратки електрически импулси с амплитуда 100 V. Тези импулси се прилагат към емитер, при което, като се използва пиезоелектрически ефект се превръща в пакет ( от 5 до 15 бр.) механични трептения с честота от 60-100 кХц и въведените от звуково грес в контролиран продукт. В същото време отворени електронни порти, които са пълни с броене на импулси, и работи на скенера, започва с електронен лъч през екрана катод движението на лъчева тръба (CRT).



Фиг. 2.2.49. Опростена функционална схема на ултразвуков уред:

1 - майстор осцилатор; 2 - генератора на високоволтовите електрически импулси; 3 - емитер на ултразвукови импулси; 4 - контролиран продукт; 5 - приемник; 6 - усилвател; 7 - генератора образуване на порта; 8 - брой на импулсен генератор; 9 - скенера; 10 - индикатора; 11 - процесор; 12 - блок вход koffitsientov; 13 - цифров индикатор стойности тона, V, R

Лък вълна опаковки ултразвукови механични вибрации, преминаващи през контролирана дължина L на продукта, докато разходите време Т, влиза в приемника 5, който се превръща в пакет на електрически импулси.

Дойде импулс пакет се усилва в усилвателя 6 и влиза в блока вертикално към визуален контрол на екрана на CRT и първият импулс на опаковката затворена портите, спиране на достъпа за броене на импулси. По този начин, електронни портите се отвориха за броене на импулси от момента на излъчване на ултразвукови вибрации до момента, когато пристигнат в приемника, т.е. време т. Освен това, броячът отброява броя на броене на импулси, които пълнят портата, и резултатът се дава на показателя 13.

В някои от настоящите устройства, като например "Пулсар-1.1", достъпно процесор и коефициенти вход единица, използвайки аналитична уравнение, което се решават в съответствие с "скорост-силата", и цифров дисплей е дадено време тон, скорост V и якост на бетона R.

За да се измери скоростта на разпространение на ултразвук в бетон и други строителни материали през 80-те произвеждат с търговска цел ултразвукови устройства UCB-1M, MC-10P, UK-10pm, UK-10PMS, MC-12P, UV-90PTS, Бетон-5, което само по себе добре установена.

Фиг. 2.2.50 По общо мнение на Наказателно-10PMS устройството.

Фиг. 2.2.50. Ултразвукова UC 10PMS устройство

Фактори, влияещи на скоростта на разпространение на ултразвук в бетон

Всички материали в природата могат да се разделят на две големи групи "относително единни и с висока степен на хетерогенност или хетерогенна. За относително еднакъв може да включва материали като стъкло, дестилирана вода и други материали с постоянна плътност при нормални условия и липсата на въздушни включвания. За тях, скоростта на разпространение на ултразвук в нормални условия е почти постоянен. В хетерогенни материали, които включват повечето от строителните материали, включително бетон, вътрешна структура и взаимодействие микрочастици основни съставни елементи, не е константа по отношение на обема и времето. Тяхната структура се състои от микро - и макропори, пукнатини, които могат да бъдат сухи или напълнени с вода.

Неправилни и относителното положение на големи и малки частици. Всичко това води до факта, че скоростта на плътност и размножаване на ултразвук в тях нестабилна и варира в широки граници. Таблица. 2.2.2 показва стойностите на ρ плътността и V ултразвук скоростта на размножаване на някои материали.

На следващо място, помислете колко такива промени засяга конкретни параметри, като сила, състав и вид на груби агрегат, цимент количество, влажност, температура и наличието на арматура за скоростта на ултразвук в бетона. Това познание е необходимо за обективна оценка на способността да се контролира силата на бетон от ултразвуков метод, както и за да се изключи брой грешки в контрола, свързан с промяната на тези фактори

Влияние на якост на бетона

Експериментални изследвания показват, че с увеличаване на силата на бетона увеличава скоростта на ултразвук.

Това е така, защото стойността на скоростта, както и стойността на сила зависи от условията intrastructural връзки.

Както се вижда от графиката (Фиг. 2.2.51), зависимостта на "бързо силата" за бетони с различен състав нестабилни, което означава, че тази връзка, но силата се влияе и от други фактори.

Фиг. 2.2.51. Връзката между скоростта V и ултразвуковата сила R С на различни състави за бетони

За съжаление, много фактори влияят на скоростта на ултразвук в по-голяма степен от силата, която е един от основните недостатъци на ултразвуков метод.

Ако вземем бетона на постоянен състав и сила на промяната чрез приемането на различни W / C, на въздействието на други фактори, ще бъде постоянна, а скоростта на ултразвук се променя само от силата на бетон. В този случай, в зависимост на "скорост-силата" ще стане по-специфично (фиг. 2.2.52).

Фиг. 2.2.52. Зависимост "скорост-сила" за постоянна конструкция, стоманобетонни продукти, произведени в завода №1 Самара

Влияние на вида и марката на цимент

Сравнявайки резултатите от конкретни изследвания върху обикновен портланд цимент и други цименти може да се заключи, че минералния състав има малък ефект върху връзката "скорост-силата". Главна влияние на съдържанието на трикалциев силикат и цимент шлайфане тънкост. По-важно фактор, който влияе на отношенията "скорост-силата" е потреблението на цимент на 1 м 3 на бетон, т.е. дозата му. С нарастване на количеството на цимент в бетона на скорост ултразвук повишава по-бавно от механичната якост на бетона.

Това е така, защото, когато ултразвук преминава през бетона разпространява както на груб агрегат и хоросан върху част свързване гранула агрегат, и скоростта му е до голяма степен зависи от скоростта на разпространение в голям агрегат. Въпреки това, якост на бетона зависи основно от силата на хоросан компонент. Влияние на количеството на цимент в якостта на бетона и ултразвукова скорост е показано на фиг. 2.2.53.

Фиг. 2.2.53. Ефект на дозата на цимент в отношенията

"Speed-сила"

1 400 кг / м 3; 2 - 350 кг / м 3; 3 - 300 кг / м 3; 4 - 250 кг / м 3; 5-200 кг / м 3

Влияние на съотношението вода-цимент

С намаляване на W / C увеличава плътността и силата на конкретни ултразвукови увеличава скоростта, съответно. Чрез увеличаване на W / C съществува взаимоотношение обратен. Следователно промяната в W / C не въвежда съществени отклонения в установена връзка "скорост-сила. Поради това, изграждането на калибровъчни криви, за да промените силата на бетон се препоръчва да се използва различен W / C.

Влияние на вида и размера на груб агрегат

Видът и количеството на груби агрегат да има значително влияние върху промяната в зависимост от "скорост-силата." Скоростта на ултразвук в пълнителя, особено като кварц, базалт, твърд варовик, гранит, значително повече от неговите размножаване скорост в бетон.

Видът и количеството на груби агрегат въздействие върху здравината на бетона. Обикновено се приема, че по-силен е пълнител, толкова по-висока якост на бетона. Но понякога се налага да се справят с това явление, когато използването на по-малко издръжливи чакъл, но грапава повърхност осигурява бетон с по-висока Re, отколкото използването на дълготрайно чакъл, но с гладка повърхност

С лека промяна в силата на бетон консумация чакъл варира леко. Въпреки това, тази промяна в размера на груб агрегат има значително влияние върху скоростта на ултразвук.

Както бетон насищане стойност развалините на увеличения ултразвук скорост. Видът и количеството на груби агрегат се отрази на отношенията "скорост - силата" повече, отколкото други фактори (Фигура 02.02.54 -. 2.2.56)

Фиг. 2.2.54. Влияние на наличието на груби агрегат зависимостта от "скорост-сила":

1 - цимент камък; 2 - бетон с агрегат размер до 30 мм

Фиг. 2.2.55. Зависимост "скорост-сила" за бетон с агрегати на различни размери на зърната: 1-1 мм; 2.3 mm; 3.7 mm; 4-30 мм

Фиг. 2.2.56. "Speed- сила" Зависимост за бетон с агрегат от:

1-пясъчник; 2-варовик; 3-гранитогрес; 4-базалт

Графиките показват, че увеличаването на размера на чакъл от бетон единица обем или увеличаване на ултразвукова скорост в това увеличава скоростта на ултразвук в бетона по-интензивно, отколкото сила.

Ефект на влажност и температура

Влажност бетон еднозначно засяга нейната здравина и ултразвукова скорост. С увеличаване на влажността бетон, якост на натиск е намалял поради промяната на междукристална облигации, но се увеличава ултразвук скорост като въздушни пори и микро-пукнатини се запълват с вода, и по-голяма скорост във вода, отколкото във въздуха.

Бетон температура в интервала 5-40 ° С не влияе на силата и скоростта, но повишаване на температурата на втвърдения бетон в определения диапазон води до намаляване на неговата сила поради повишена скорост и вътрешни микропукнатини.

При температури под нулата ултразвукова скорост се увеличава чрез превръщане на свободна вода в леда. Следователно, за да се определи силата на бетон от ултразвуков метод не се препоръчва при температури под нулата.

Разпространението на ултразвук в бетон

Бетон в неговата структура е хетерогенен материал, който се състои от разтвор и груб агрегат. Хоросан част, от своя страна, се втвърдява цимент камък с включване на кварцов пясък частици.

В зависимост от целта на бетонови и неговата сила характеристики на връзката между цимент, пясък, чакъл и водата е по-различно. В допълнение към предоставянето на бетон състав зависи от производството на изделия от бетон технология. Например, когато технологията на производство лента изисква голяма пластичност на бетоновата смес, която се постига чрез увеличаване на потреблението на цимент и вода. В този случай, увеличение на бетон, варов разтвор.

Ако Metal технология, особено когато незабавното demolding използва твърдия цимент смес с намалена консумация.

Относителният обем на груби агрегат По този повод се увеличава. Следователно, за същите якостни характеристики на бетон неговия състав може да варира в широки граници. На бетонната конструкция формация засяга продукт производствен процес: качеството на смесването на бетон, неговото транспортиране, пломба, лечение хидротермална време на втвърдяване. От това следва, че в втвърдения бетон имота засяга голям брой фактори, и ефектът е неясен и е случаен. Това обяснява и високата степен на хетерогенност на бетон както в състав и свойства. Хетерогенност и различни свойства на бетона също са отразени в неговите акустични характеристики.

В момента, въпреки многобройните опити, тя все още не е разработена единна схема и теорията на разпространение на ултразвук чрез бетона, което може да се обясни) на първо място, наличието на по-горе споменатите множество фактори, които имат различен ефект върху силата и акустични свойства на бетона. Това положение се усложнява от факта, че все още не е разработена обща теория на разпространение на ултразвукови вълни през материала с висока степен на хетерогенност. Ето защо, само скоростта на ултразвук в бетона се определя като за хомогенен материал с формула

м / сек (5)

където L - пътят пресича от ултразвук, м (база);

т - времето, прекарано на преминаването на пътя, S.

Нека разгледаме по-подробно на импулсна схема ултразвук размножаване чрез бетона чрез хетерогенен материал. Но първо, ние ограничаваме района, в който нашите аргументи са валидни, че смятаме, че най-често срещаните конкретни фабрики и строителни обекти бетоновата смес, състояща се от цимент, речен пясък, груби агрегат и вода. В този случай, ние предполагаме, че силата на груби агрегат е по-висока, отколкото на силата на бетон. Това е вярно, когато се използва като груби агрегат от варовик, мрамор, гранит, доломит и други скали с якост на около 40 MPa. Традиционно, ние предполагаме, че втвърдения бетон се състои от два компонента: относително хомогенна хоросан част с ρ плътност и скорост V и груби агрегат с ρ и V.

На фона на ограниченията и допусканията отбележи втвърден бетон могат да бъдат разглеждани като твърда среда с акустичен импеданс:

Помислете за размножаване схема главата на ултразвукова вълна от предавателя 1 към приемника 2 през втвърдения бетон с дебелина L (фиг. 2.2.57).

Фиг. 2.2.57. Движеща глава ултразвукова вълна размножаване

в бетон:

1 - емитер; 2 - приемник; 3 - контактен слой; 4 - разпространение на вълната в гранулите; 5 - разпространение на вълната в хавана на

Ръководителят на ултразвукови вълни преобразувател 1 първо попадне в контакт слой 3 разположено между излъчващата повърхност и бетона. За да се премине през контактния слой на ултразвукови вълни, той трябва да се напълни с проводима течност или мазнина, тъй като това е най-често използваният вазелин. След преминаване през слой контакт (във време Т 0), ултразвуковата вълна се отразява частично в обратната посока, а останалата част да влезе в бетона. Колкото по-тънък контактния слой в сравнение с дължината на вълната, по-малките въздействието на вълните.

Работата в дебелината на бетона, носовата вълната ще се разпространи в разтвора на бетона в областта, съответстваща на диаметъра на сондата. След като става известно разстояние Δ л 1, след време Δ T 1 лък вълна в определена област ще се срещне с един или повече гранули от груби агрегат, частично се отразява от тях, и най-много ще отидат в гранули и да започне да ги разпространява. Между мънистата вълна ще продължи да се разпространява на парчета хоросан.

Като се има предвид приемането на условията, че скоростта на ултразвук в материала на груби агрегат повече, отколкото в хавана на разстояние D, равна на средната стойност на трошен диаметър камък, първото преминаване вълни, които се разпространяват чрез пелетите при скорост V 2, и на вълна премина през частта с хоросан се забави ,

След като става чрез първите гранулите от груби агрегат, вълната ще дойде на интерфейса с хоросан част, отчасти отразява и частично влиза в него. В същото гранулите са преминали през лък вълна, то тогава може да се разглежда като елементарни сферични източници на ултразвукови вълни, излъчвани в хавана на бетона, които можете да прилагат принципа на Хюйгенс.

Нахлувайки от разтвора на минималното разстояние между съседни мъниста, лък вълна ще влезе в тях, и да започне да се разпространява върху тях, като ги превръщат в редовни елементарни източници. По този начин, след време T, след преминаване на цялата дебелина L на бетон и втори контакт слой 3, носовата вълна ще падне в приемника 2, при който се превръща в електрически сигнал.

От счита, че схемата лък вълна от предавателя към приемника 1 2 се простира по протежение на пътя, който преминава през гранулите на груб агрегат и хоросан част свързването на тези гранули, и по този начин се определя чрез намаляване на изминалото време T.

От време т е

където - Времето, прекарано на преминаването на разтвора се присъедини гранули;

- Времето, прекарано на преминаването през гранулите. ултразвукова изминато разстояние е равно на L

където: - Най-общо пътя пресича от носовата вълна на разтвора;

- Най-общо пътя пресича от вълната лък през гранулите.

Общият разстояние L, които преминават лък вълна, може да бъде по-голяма от геометричната разстоянието между предавателя и приемника, като вълна се разпространява по пътя на максималната скорост, а не минималната геометрично разстояние.

Времето, необходимо да премине през ултразвукови слоеве за контакт, трябва да се приспадат от общата измереното времето.

Вълните, които следват главата, се прилагат и за пътя на максимална скорост, но движението му ще се срещне с отразените вълни от границите на груби раздел съвкупните гранули и хоросан парчета. Ако диаметърът на гранулите ще бъде равна на дължината на вълната или неговата половина, може да акустичен резонанс в утайката. Ефектът от интерференция и резонанс може да се наблюдава в спектралния анализ на една опаковка от ултразвукови вълни, преминаващи през бетона с различен размер на агрегатите.

В горната схема се разпространява лък вълна импулсна ултразвукова е валидна само за бетон с определени свойства в началото на частта, т.е. механична якост и размножаване скорост на ултразвук в материала на получените гранули на груб агрегат надвишава силата и скоростта на част от бетонен разтвор. Тези свойства са най-бетон, бетонови изделия, използвани в заводите и строителни обекти, в които се използват трошен камък от варовик, мрамор, гранит. За разширени глина, пенобетон, бетон с туф агрегат разпространение схема ултразвук може да бъде различен.

Правосъдието счита схемата се потвърждава от експерименти. Например, на фиг. 02.02.54 е ясно, че, когато се добавя към цимента на определена сума на каменните ултразвукови увеличава скоростта, с леко увеличение (или дори намаляване) на силата на бетон.

Фиг. 2.2.56 очевидно, че с увеличаване на скоростта на ултразвук в материала на груб агрегат в бетона на скоростта му vozractaet.

Увеличаването на скоростта на бетон с по-голям агрегат (Фиг. 2.2.55) се дължи на схемата, като се увеличава диаметър удължен път на ултразвук през материала на пълнежа.

Предложената схема е разпространението на ултразвук позволява обективно да оцени възможността на метода на ултразвукова дефектоскопия за контрол и издръжливост на бетона.

<== Предишна лекция | На следващата лекция ==>
| Измерване на скоростта на разпространение на ултразвук и ултразвуково оборудване

; Дата: 05.01.2014; ; Прегледи: 988; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



ailback.ru - Edu Doc (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 11.45.9.22
Page генерирана за: 0.065 сек.