CN101915807B - 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 - Google Patents
非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101915807B CN101915807B CN201010225456XA CN201010225456A CN101915807B CN 101915807 B CN101915807 B CN 101915807B CN 201010225456X A CN201010225456X A CN 201010225456XA CN 201010225456 A CN201010225456 A CN 201010225456A CN 101915807 B CN101915807 B CN 101915807B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- failure process
- ultrasonic
- ultrasound probe
- auxiliary device
- ultrasonic testing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
本发明涉及超声波测试装置，特别是涉及非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置。一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于由框架、第一超声波探头套筒、第二超声波探头套筒、加载装置、力传感器、力显示器组成；在框架内沿框架中心轴方向依次设有力传感器，第二超声波探头套筒，第一超声波探头套筒和加载装置；力传感的一端固定于框架内，力传感器的另一端与第二超声波套筒连接，力显示器设于力传感器上；加载装置的一端穿过框架，加载装置的另一端连接第一超声波探头套筒。本发明可用于测试非金属材料破坏过程超声波波速的变化，从而测试非金属材料破坏过程。
Description
技术领域：
本发明涉及超声波测试装置，特别是涉及非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置。
背景技术
非金属材料，如混凝土，是现代建筑工程中用量最大的建筑材料之一。混凝土的质量状况直接关系到建筑结构的安全。超声波在混凝土中传播时，其纵波速度的平方与混凝土的弹性模量成正比，与混凝土的密度成反比。而混凝土强度的高低又与其密度有关，因此根据超声波传播速度，即可求出混凝土强度，表征混凝土的质量状况与损伤程度。由于超声波测试具有快捷、方便、经济等特点，在混凝土的质量及损伤检测方面得到了深入研究和广泛应用。但用超声波测试的方法研究混凝土在荷载作用下的动态破坏过程目前还未见报道。
混凝土等非金属材料在荷载作用下的动态破坏过程中，由于超声波测试面发生变形，使常规超声波测试无法完成。本申请通过研制一个混凝土材料等非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，克服上述困难，使测试混凝土材料破坏过程成为可能。同时通过辅助装置还可消除由于试件在破坏过程中引起试件变形带来的测试误差。可实现混凝土等非金属材料在荷载作用下的动态破坏过程方便、快捷、准确地测试。
发明内容：
要解决的技术问题
本发明解决的技术问题为在用超声波测试非金属材料在经历荷载并发生破坏时，在原有的非金属超声波检测仪基础上增加非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，可以测试非金属材料破坏过程。
技术方案
一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于由框架、第一超声波探头套筒、第二超声波探头套筒加载装置、力传感器、力显示器组成；在框架内沿框架中心轴方向依次设有力传感器，第二超声波探头套筒，第一超声波探头套筒和加载装置；力传感的一端固定于框架内，力传感器的另一端与第二超声波套筒连接，力显示器设于力传感器上；加载装置的一端穿过框架，加载装置的另一端连接第一超声波探头套筒。
所述的第一超声波套筒和第二超声波套筒与试件相接触的端面为平面。
所述的试件为混凝土材料、木材或石材。
加载装置为加载手轮。
工作原理：框架支撑整个辅助装置，并将整个辅助装置安装在被测试件上。第一和第二超声波探头套筒分别连接非金属超声波检测仪的发射探头和接收探头。加载装置用于在测试过程中调节作用于超声波探头套筒上的力，并使其保持为恒定值。力传感器和力显示器用于测试和显示作用于超声波探头上力的大小。在原有的非金属超声波检测仪基础上增加非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，可以测试非金属材料破坏过程超声波波速的变化，从而测试非金属材料破坏过程。
有益效果
加载装置用于在测试过程中调节作用于超声波探头上的力，并使其保持为恒定值。
本发明可用于非金属材料在经历荷载并发生破坏时的超声波测试，在原有的非金属超声波检测仪基础上增加非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，可以测试非金属材料破坏过程超声波波速的变化，从而测试非金属材料破坏过程。本发明操作简单，价格低廉，维修方便。装置可广泛应用于非金属材料在经历荷载并发生破坏时的超声波测试设备。
本发明所述：非金属材料为材料力学中材料的概念。本案的非金属材料包括混凝土、木材、石材三种典型材料。
附图说明：
图1为本发明非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置实施例1的剖视图；
其中：1-框架；2-超声波探头套筒；3-加载手轮；4-力传感器；5-力显示器；6-试件；
图2超声波探头安装力对试件波速的影响；
图3不同荷载作用下超声波波速变化曲线；
图4冻融混凝土不同荷载作用下超声波波速变化曲线
五、具体实施方式
实施例1
一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于由框架1、第一超声波探头套筒2、第二超声波探头套筒9、加载装置3、力传感器4、力显示器5组成；在框架内沿框架中心轴方向依次设有力传感器4，第二超声波探头套筒9，第一超声波探头套筒2和加载装置3；力传感器4的一端固定于框架1内，力传感4的另一端与第二超声波套筒9连接，力显示器5设于力传感器4上；加载装置3的一端穿过框架1，加载装置3的另一端连接第一超声波探头套筒2。所述的第一超声波套筒2和第二超声波套筒9与试件6相接触的端面为平面。所述的试件6为混凝土材料、木材或石材。所述的加载装置3为加载手轮。
图1所示框架支撑整个辅助装置，并将整个辅助装置安装在被测试件上。超声波探头套筒用于安装非金属超声波检测仪的发射探头和接收探头。加载手轮用于在测试过程中调节作用于超声波探头上的力，并使其保持为恒定值。力传感器和力显示器用于测试和显示作用于超声波探头上力的大小。试件包括混凝土材料、木材、石材。在原有的非金属超声波检测仪基础上增加非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，可以测试非金属材料破坏过程超声波波速的变化，从而测试非金属材料破坏过程。
本实施例中：力传感器4为江苏联能电子科技公司生产的CL-YB-7/100K型力传感器；力显示器5为江苏联能电子科技公司生产的YE4865型数字显示器；非金属超声波检测仪为北京智博联科技有限公司生产的ZBL-U520非金属超声波检测仪。
实施例2
图1所示框架支撑整个辅助装置，并将整个辅助装置安装在被测试件上。超声波探头套筒用于安装非金属超声波检测仪的发射探头和接收探头。加载手轮用于在测试过程中调节作用于超声波探头上的力，并使其保持为恒定值。力传感器和力显示器用于测试和显示作用于超声波探头上力的大小。在原有的非金属超声波检测仪基础上增加非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，可以测试非测试混凝土在荷载作用下的动态破坏过程时，要使超声波探头始终处于较好的测试状态，需在探头上施加一定的力。所研究的混凝土试件为150mmx150mmx150mm的立方体C20试件，龄期为15个月。现让混凝土试块不受荷载的作用，测试由于超声波探头安装时的作用力引起的试件超声波的变化，测试结果见图2。由图2可知，超声波探头安装时的作用力会引起试件超声波的变化。为消除此影响，可用加载手轮在测试过程中调节作用于超声波探头上的力，并使其保持为恒定值。
混凝土动态破坏过程的超声波测试首先采用混凝土试件为150mmx150mmx150mm的立方体C20试件，龄期为15个月。混凝土动态破坏过程由WAW-E2000微机控制电液伺服万能试验机在混凝土试件上施加垂向荷载产生。为更好地体现混凝土动态破坏过程，试验机的加载采用位移控制模式。用万能材料试验机在垂直方向施加不同的荷载100KN、200KN、300KN、350KN、420KN、460KN、500KN、、560KN、680KN、740KN、800KN、900KN、940KN、980KN(最大破坏荷载)时，试件的超声波波速分别为3233km/s、3205km/s、3000km/s、2930km/s、2259km/s、2273km/s、2273km/s、2273km/s、1894km/s、1866km/s、1838km/s、1720km/s、1652km/s、1045km/s。测试结果见图3。试验结果可明确表示非金属材料在经历荷载并发生破坏过程超声波波速的变化，从而表示非金属材料在经历荷载并发生破坏的过程。
使用同上相同的混凝土150mmx150mmx150mm的立方体C20试件，龄期为15个月。在测试前将试件冻融25次。测试试件在不同荷载下的超声波波速，见表1。试件的最大破坏荷载为630KN，相应的变化曲线见图4。
表1.冻融混凝土不同荷载作用下超声波波速
由表1及图4可知，混凝土的超声波波速随混凝土的破坏程度不断增大而减小。由此可表示混凝土的动态破坏过程。从图4还可知采用超声波法不仅可以测试普通混凝土的动态破坏过程，而且还可以测试冻融混凝土的动态破坏过程。
Claims (4)
1.一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于由框架(1)、第一超声波探头套筒(2)、第二超声波探头套筒(9)、加载装置(3)、力传感器(4)、力显示器(5)组成；在框架内沿框架中心轴方向依次设有力传感器(4)，第二超声波探头套筒(9)，第一超声波探头套筒(2)和加载装置(3)；力传感器(4)的一端固定于框架(1)内，力传感器(4)的另一端与第二超声波套筒(9)连接，力显示器(5)设于力传感器(4)上；加载装置(3)的一端穿过框架(1)，加载装置(3)的另一端连接第一超声波探头套筒(2)。
2.根据权利要求1所述的一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于所述的第一超声波套筒(2)和第二超声波套筒(9)与试件(6)相接触的端面为平面。
3.根据权利要求2所述的一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于所述的试件(6)为混凝土材料、木材或石材。
4.根据权利要求1所述的一种非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置，其特征在于所述的加载装置(3)为加载手轮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010225456XA CN101915807B (zh) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010225456XA CN101915807B (zh) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101915807A CN101915807A (zh) | 2010-12-15 |
| CN101915807B true CN101915807B (zh) | 2012-01-04 |
Family
ID=43323368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010225456XA Expired - Fee Related CN101915807B (zh) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101915807B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102830171B (zh) * | 2012-08-03 | 2014-10-22 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种岩体试件超声波测试设备 |
| CN102830181A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-12-19 | 江苏三合声源超声波科技有限公司 | 超声波探头的力度检测装置 |
| CN103901107A (zh) * | 2014-04-17 | 2014-07-02 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 轴压下冻土的超声波波速测试方法 |
| CN106989997B (zh) * | 2017-04-11 | 2019-05-10 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种间接测量粗糙结构面动态刚度的装置 |
| CN110346412B (zh) * | 2019-08-06 | 2020-07-03 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种混凝土构件超声激振的负反馈控制加载装置及方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1712961A (zh) * | 2005-06-29 | 2005-12-28 | 贵州中建建筑科研设计院 | 超声回弹综合检测山砂混凝土抗压强度方法 |
| CN2910116Y (zh) * | 2006-04-14 | 2007-06-13 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于超声波探头的压力检测附加装置 |
| JP2007292592A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Tohoku Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport | 既存コンクリート構造物の健全度診断方法 |
| CN101178324A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-05-14 | 浙江大学 | 活塞式混凝土泵实时流量测量方法及装置 |
| CN201716299U (zh) * | 2010-07-13 | 2011-01-19 | 河海大学 | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562576A (en) * | 1979-06-21 | 1981-01-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic snowfall sensor |
-
2010
- 2010-07-13 CN CN201010225456XA patent/CN101915807B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1712961A (zh) * | 2005-06-29 | 2005-12-28 | 贵州中建建筑科研设计院 | 超声回弹综合检测山砂混凝土抗压强度方法 |
| CN2910116Y (zh) * | 2006-04-14 | 2007-06-13 | 中国医学科学院生物医学工程研究所 | 一种用于超声波探头的压力检测附加装置 |
| JP2007292592A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Tohoku Regional Bureau Ministry Of Land Infrastructure & Transport | 既存コンクリート構造物の健全度診断方法 |
| CN101178324A (zh) * | 2007-11-29 | 2008-05-14 | 浙江大学 | 活塞式混凝土泵实时流量测量方法及装置 |
| CN201716299U (zh) * | 2010-07-13 | 2011-01-19 | 河海大学 | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 邱玲 等.钢纤维混凝土早期弹性模量研究.《试验技术与试验机》.2008,(第2期),32-35. * |
| 龚景齐 等.结构中混凝土质量检测技术和评估方法的研究与应用.《工程安全及耐久性--中国土木工程学会第九届年会论文集》.2000,376-379. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101915807A (zh) | 2010-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101915807B (zh) | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 | |
| CN205120490U (zh) | 土工类试件拉伸试验加载夹具 | |
| CN103868993B (zh) | 岩石三轴单样法多级屈服点的声学判别方法及装置 | |
| Wang et al. | Bolt pretightening force measurement based on strain distribution of bolt head surface | |
| CN101082564A (zh) | 锚杆受力状态的随机无损动力检测技术 | |
| CN103575493A (zh) | 一种振动试验夹具鉴定装置及鉴定方法 | |
| CN103837279A (zh) | 基于单自由度系统预应力锚固结构张拉力的检测系统 | |
| US7730762B2 (en) | Device and method for testing isolation structure | |
| CN104344997B (zh) | 一种用于三轴试验的被动式约束加载装置 | |
| CN102043018B (zh) | 隧道掘进机三维加载模拟试验装置 | |
| WO2022099926A1 (zh) | 一种铁路声屏障用靴形钢柱脚疲劳试验装置及其疲劳测试方法 | |
| CN106855539A (zh) | 一种基于应力波法的锚杆无损检测方法及设备 | |
| CN201716299U (zh) | 非金属材料破坏过程超声波测试辅助装置 | |
| CN105277149A (zh) | 结合面真实接触面积测量装置与测量方法 | |
| CN105388210B (zh) | 基于临时钢斜撑的斜拉索损伤检测装置及检测方法 | |
| CN206656855U (zh) | 一种用于实验室测量柔性拉索频率与振型的装置 | |
| CN204142578U (zh) | 一种用于三轴试验的被动式约束加载装置 | |
| CN202330250U (zh) | 一种直接测定早龄期混凝土与钢筋粘结性能的测试装置 | |
| CN101650242B (zh) | 锚索锚下预应力无损检测方法 | |
| CN207019819U (zh) | 一种索力测量技术的实现装置 | |
| CN102706527B (zh) | 不平衡激扰力及不平衡激扰力矩联合作用下的设备内源激励载荷定量测试方法 | |
| CN207717334U (zh) | 一种基于千斤顶的实验室拉索张拉测振装置 | |
| CN108775984A (zh) | 一种无基线的时间反转导波螺栓预紧力监测方法 | |
| CN107882078A (zh) | 一种多通道同步多点加载桩基试验装置 | |
| CN103499493A (zh) | 一种确定脆性材料劈裂抗压强度的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120104 Termination date: 20140713 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |