CN102661904B - 回弹仪回弹值率定器及回弹仪回弹值测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及回弹值率检定设备，公开了回弹仪回弹值率定器及回弹仪回弹值测试方法，回弹仪回弹值率定器，包括弹击区（11）、变形区（12）以及固定区（13）。回弹仪回弹值测试方法，包括回弹仪对回弹仪回弹值率定器进行弹击操作；将回弹仪显示数据与回弹仪回弹值率定器的额定值进行比对等步骤。本发明中回弹仪回弹值的率定采用回弹值率定器进行，具有操作简单方便，检测效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及回弹值率检定设备，尤其涉及回弹仪回弹值率定器及回弹仪使用区域的回弹值率测试方法。
背景技术
回弹仪是利用混凝土、砂浆、砖等构件的强度与回弹值之间存在一定的相关关系而制成的一种强度检测装置；由于其具有装置简单、方便使用、并可无损检测的特点，已经成为我国结构工程质量控制与检验中的一种最常用的方法。为了确保回弹仪的计量性能，回弹仪必须定期进行检定；目前回弹仪检定的检定只能通过对其各零件分别检测，并对极限回弹值进行率定，然后估计其使用区域的回弹值是否符合要求，而无法直接对使用区域的回弹值进行率定。
目前，回弹仪的检定只能通过部件法检测各另部件的技术性能，并用无弹性变形区的专用钢砧进行极限回弹值(非使用区域的)率定，以此推断回弹仪使用区域的回弹值是否符合要求。专用钢砧是一种受冲击时不产生结构变形的刚性体。里氏硬度计检定的方法是采用标准里氏硬度块来检测里氏硬度计的标准硬度值，标准硬度块的特点是受冲击时硬度块生产局部塑性变形而不产生整体结构弹性变形。实质上是利用消耗塑性变形能的方法进行测试；测量过的区域因产生局部永久变形不能再测，所以不具备复现性。
发明内容
本发明针对现有技术中回弹仪的检定只能通过部件法检测各零部件的技术性能，并用专用钢砧进行极限回弹值的率定，来估计使用区域回弹值；存在检测过程繁琐，费时费力等缺点，提供了一种通过回弹仪回弹值率定器，检测方便，检测效果高的回弹仪回弹值率定器及回弹仪回弹值率测试方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
回弹仪回弹值率定器，包括弹击区、变形区以及固定区，弹击区、变形区、固定区用合金钢材料通过整体加工制成，弹击区为块状，弹击区的硬度大于HRC50，变形区为对称结构，受到力作用后，变形区弹性形变大于弹击区与固定区，弹击区、变形区与固定区三者的重心位于同一直线上。
作为优选，弹击区设置在变形区的几何中心处，变形区与固定区连接。
作为优选，所述的变形区为空心环状，变形区的上端与弹击区连接，变形区的下端与固定区连接。弹击区、变形区及固定区通过整体加工制成。
作为优选，所述的变形区为板状或条状，固定区设置在变形区的周围或两端，变形区的厚度小于固定区的厚度。弹击区、变形区及固定区通过整体加工制成。
回弹仪回弹值测试方法，采用上述的回弹仪回弹值率定器，步骤如下：
a、使回弹仪与回弹仪回弹值率定器的弹击区所在平面垂直，将回弹仪对准回弹仪回弹值率定器上的弹击区；
b、使用回弹仪对回弹仪回弹值率定器进行弹击操作；
c、读取回弹仪显示数据；
d、将回弹仪显示数据与回弹仪回弹值率定器的额定值进行比对；
e、进行回弹仪使用区域的回弹值率定。
本发明中回弹仪回弹值的率定采用回弹值率定器进行，回弹值率定方法是利用率定器的弹性变形来吸收回弹仪弹击过程的冲击能，从而改变回弹仪的回弹值，通过制作出一组具有固定标准值的回弹仪回弹值率定器，通过回弹仪回弹值率定器检测回弹仪使用区域的回弹值，具有操作简单方便，检测效率高等优点。
附图说明
图1为回弹仪的构示意图。
图2为本发明实施例1的结构示意图。
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图4为本发明实施例3的结构示意图。
其中1—弹击杆、2—缓冲压簧、3—弹击拉簧、4—中心导杆、5—弹击锤、6—示值指针、7—指针导杆、8—挂钩、9—脱钩定位螺栓、11—弹击区、12—变形区、13—固定区。
具体实施方式
下面结合附图1至附图4与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1
混凝土回弹仪的结构如图1所示，使用时，弹击拉簧的弹性势能转换成弹击锤的动能，当弹击锤通过弹击杆对被弹击物打击后，弹击锤的动能部分被弹击物吸收，部分被弹击杆吸收，部分转换成弹击锤的回弹动能；弹击锤的回弹动能又转换成弹击拉簧的弹性势能，再通过指针测量回弹时弹击拉簧的拉伸长度，可以确定弹击锤的回弹动能。
回弹仪弹击过程能量转换分析，回弹仪冲击后的回弹值反映了冲击过程能量转换结果，其过程大致分为五个阶段：
第一阶段：弹击锤释放前，弹击拉簧弹性势能；
第二阶段：弹击锤释放后、撞击前，弹击锤的动能；
第三阶段：弹击锤撞击后、分离前，弹击锤的动能转换成弹击杆弹性势能、弹击锤的弹性势能、被冲击体的变形能、被冲击体的弹性势能及声能等；
第四阶段：弹击锤分离瞬间，弹击锤中的弹性势能、弹击杆中的部分弹性势能、被冲击体的部分弹性势能转换成弹击锤的动能，其余弹性势能大部分为弹击杆中的应变能因频率不同无法在第一次反弹中同步向弹击锤传递，通过界面向外部传递耗散；
第五阶段：弹击锤反弹过程中弹击锤的动能转换成弹击拉簧的回弹势能、摩擦损耗或冲击锤与杆、指针与机壳。
回弹仪使用时回弹值的大小反映了被弹击对象对回弹仪初始能量的吸收情况，因此通过特殊设计的弹性元件就可以利用弹性变形吸收冲击能，实现回弹仪使用区域回弹值的率定。
回弹仪回弹值率定器，如图2所示，包括设置在基座上的弹性部件，所述的弹性部件包括弹击区11、变形区12以及固定区13。回弹仪回弹值率定器由合金钢整体加工制成，分弹击区11、变形区12和固定区13三个部分，变形区12为环状，其刚度较小，具体根据回弹值的大小确定，便于被冲击后利用结构弹性变形吸收冲击能量，特定规格的率定器具有一定的回弹值。固定区13通过螺栓固定在基础或基座上，保证回弹仪回弹值率定器在进行测试的过程中安装面不产生振动消耗能量。当回弹仪弹击到率定器上时，由于率定器产生结构产生弹性变形，吸收了弹击锤的部分冲击能量，当弹击锤反弹后，这部分能量通过界面向周围介质传递，不再回到弹击锤；每个规格的率定器具有一定的弹性，因此每次弹击可吸收一定的弹性能，于是实现使用区域回弹值的测试。
弹击区11为块状，弹击区11的硬度为HRC60。弹击区11为相对厚实一块状体，其硬度不低于HRC50，以确保频繁冲击后不发生塑性变形。
变形区12为对称结构，受到力作用后，变形区12的弹性形变显著大于弹击区11与固定区13，弹击区11、变形区12与固定区13三者的重心位于同一直线上，弹击区11与固定区13对称设置在变形区12两端。
变形区12为空心环状，变形区12的上端与弹击区11连接，变形区12的下端与固定区13连接。安装固定区13刚度应厚实有足够的刚度，使用时应与基座紧密结合，以便减小接触面的振动引起能量损失。
实施例2
回弹仪回弹值率定器，如图3所示，包括设置在基座上的弹性部件，所述的弹性部件包括弹击区11、变形区12以及固定区13。回弹仪回弹值率定器由弹性部件组成，弹性部件根据不同的回弹值设计成具有不同刚度或弹性，弹性部件的变形区12为板状，用合金钢加工而成。如图3所示，变形区12为一块圆形的面板，设置在固定区13内，固定区13亦为圆环形的固定座，且变形区12的轴向厚度小于固定区13的轴向厚度，变形区12设置在固定区13沿轴向方向的中间位置。
弹击区11为块状，弹击区11的硬度为HRC100。使弹击面在反复弹击后不产生塑性变形。
变形区12为对称结构，弹击区11设置在变形区12的几何中心处，变形区12与固定区13连接。
变形区12为板状，固定区13设置在变形区12的周围，变形区12的厚度小于固定区13的厚度。安装端即固定区13应当有足够的刚度，并加工有安装螺孔用于固定在基座上；使其受到回弹仪冲击时尽量减少界面振动引起能量损失。
实施例3
回弹仪回弹值率定器，如图4所示，包括设置在基座上的弹性部件，所述的弹性部件包括弹击区11、变形区12以及固定区13。回弹仪回弹值率定器由合金钢整体加工制成，根据不同的回弹值设计成具有不同刚度或弹性，弹性部件的变形区12为条状，用合金钢加工而成。变形区12为条状，弹击区11为一圆柱体，设置在变形区12的几何中心处。变形区12的竖直方向的厚度小于固定区13的厚度且变形区12设置在固定区13的竖直方向厚度中间部位。
弹击区11为块状，弹击区11的硬度为HRC200，使弹击面在反复弹击后不产生塑性变形。
变形区12为对称结构，弹击区11设置在变形区12的几何中心处，变形区12与固定区13连接。
变形区12为条状，固定区13设置在变形区12的两端，变形区12的厚度小于固定区13的厚度。安装端即固定区13应当有足够的刚度，并加工有安装螺孔用于固定在基座上；使其受到回弹仪冲击时尽量减少界面振动引起能量损失。
实施例4
回弹仪回弹值测试方法，采用权利要求1所述的回弹仪回弹值率定器，步骤如下：
a、使回弹仪与回弹仪回弹值率定器的弹击区11所在平面垂直，将回弹仪对准回弹仪回弹值率定器上的弹击区11；
b、使用回弹仪对回弹仪回弹值率定器进行弹击操作；
c、读取回弹仪显示数据；
d、将回弹仪显示数据与回弹仪回弹值率定器的额定值进行比对；
e、进行回弹仪使用区域的回弹值率定。
回弹值率定方法是利用率定器的弹性变形来吸收回弹仪弹击过程的冲击能，从而改变回弹仪的回弹值，通过制作出具有固定标准值的回弹仪回弹值率定器，通过回弹仪回弹值率定器检测回弹仪的回弹值。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (5)
1.回弹仪回弹值率定器，包括弹击区(11)、变形区(12)以及固定区(13)，其特征在于：弹击区(11)、变形区(12)、固定区(13)用合金钢材料通过整体加工制成，弹击区(11)为块状，弹击区(11)的硬度大于HRC50，变形区(12)为对称结构，受到力作用后，变形区(12)的弹性形变大于弹击区(11)与固定区(13)，弹击区(11)、变形区(12)与固定区(13)三者的重心位于同一直线上。
2.根据权利要求1所述的回弹仪回弹值率定器，其特征在于：所述的弹击区(11)设置在变形区(12)的几何中心处，变形区(12)与固定区(13)连接。
3.根据权利要求1所述的回弹仪回弹值率定器，其特征在于：所述的变形区(12)为环状，变形区(12)的上端与弹击区(11)连接，变形区(12)的下端与固定区(13)连接。
4.根据权利要求2所述的回弹仪回弹值率定器，其特征在于：所述的变形区(12)为板状或条状，固定区(13)设置在变形区(12)的周围或两端，变形区(12)的厚度小于固定区(13)的厚度。
5.回弹仪回弹值测试方法，其特征在于：采用权利要求1所述的回弹仪回弹值率定器，步骤如下：
a、使回弹仪与回弹仪回弹值率定器的弹击区(11)所在平面垂直，将回弹仪对准回弹仪回弹值率定器上的弹击区(11)；
b、使用回弹仪对回弹仪回弹值率定器进行弹击操作；
c、读取回弹仪显示数据；
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e、进行回弹仪使用区域的回弹值率定。
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