CS256279B1 - Zařízení pro indikaci okamžiků, vzniku trhlin v zatěžovaném stavebním prvku - Google Patents

Abstract

Zařízení umožňuje zjistit okamžiky vzniku a rozvoje trhlin při· zatěžovacích zkouškách stavebních prvků a odlišit jejich závažnost podle překroeení charakteristických prahových úrovní napětí v cestě upraveného elektrického signálu, získaného přeměnou akustických signálů emitovaných zatěžovaných prvkem. Vznik a rozvoj trhlin je signalizován opticky i akusticky a podle nastavení přístroje jsou signalizovány různé závažnosti trhlin a jiné defekty.~, Při dvoukanálovém provedení umožňuje zařízení rozlišit, na které straně zatěžovaného prvku došlo ke vzniku trhliny. Zařízení lze využít k indikaci velikosti průtoku plynného, kapalného nebo sypkého média potrubím, jakož i k vyhledávání takového potrubí v objektu a vyhledávání místa úniku takového média nebo k signalizaci akustických signálů s vyššími frekvenčními složkami, například při vzniku suchého tření v ložiskách.

Description

Vynález se týká zařízení pro indikaci okamžiků vzniku trhlin v zatěžovaném stavebním prvku s odlišením závažnosti identifikovaných trhlin.

Dosud známý způsob optického vyhledávání trhlin při zatěžo vacích zkouškách stavebních prvků neumožňuje zjistit okamžiky vzniku trhlin jednak proto, že k vyhledávání trhlin je nutno přerušovat zatěžování při dosažení předem dohodnutých úrovní zatížení a jednak proto, že k rozevření trhlinky na viditelnou šířku je třeba dalšího zatěžování. V omezeném počtu využívané přístroje pro akustickou emisi jsou nákladné, vyžaduji obsluhu s vyšší kvalifikací, jsou dosud dováženy z nesocialistických zemí a nejsou pro tuto funkci ani jednoznačně uzpůsobeny.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro indikaci okamžiků vzniku trhlin v zatěžovaném stavebním prvku podle vynálezu. Jeho podstatou je, že sestává ze dvou shodných kanálů. Každý kanál je tvořen piezoelektrickým snímačem připojeným na vstup předzesilovače s dolnofrekvenční zádrží. Tento zesilovač má analogový výstup pro magnetofon, dále jsou na jeho výstup připjena sluchátka a dále je přes regulační prvák připojen na vstup napětového děliče. Napěíový dělič mé na každý ze svých čtyř výstupů připojen jeden obvod, tvořený samostatným zesilovacím stupněm a monostabilním klopným obvodem. Každý z obvodů má výstup pro registrační nebo signalizační zařízení a zároveň je na něj připojena elektroluminiscenční dioda. Dále obsahuje každý kanál první a druhý multivibrótor a blokovací obvod.

Vstup prvního multivibrátoru je připojen na výstup třetího obvodu se samostatným zesilovačem a monostabilním klopným obvodem a vstup druhého multivibrátoru je připojen na výstup čtvrtého tohoto obvodu. Výstupy obou multivibrátorů jsou připojeny na

256 2^9 sluchátka. Vstup blokovacího obvodu je připojen na výstup třetího obvodu se samostatným zesilovačem a monostabilním klopným obvodem jednoho kanálu a výstup je připojen na vstup napěťového děliče druhého kanálu.

Hlavní výhody zařízení podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že zařízení umožňuje odlišit signály doprovázející vznik a rozvoj trhlin od signálů doprovázejících jiné defekty, zejména při zatěžování stavebních prvků z vyztuženého betonu na základě nových poznatků z výzkumu akustické emise těchto prvků a v tom, že zařízení je ovládáno jediným nastavovacím prvkem, kterým je možno podle předcházejících zkoušek nebo pomocí jednoduchého kalibračního zařízení přizpůsobit jeho funkci konstrukčním parametrům a způsobu zatěžování zkoušeného prvku. Nový účinek zařízení spočívá v tom, že zařízení signalizuje okamžiky vzniku trhlin a jiné defekty v průběhu zatěžování, usnadňuje optické vyhledávání trhlin a umožňuje řídit průběh zkoušky podle okamžitých informací o vzniku a závažnosti defektů. Zařízení může být konstruováno z běžných tuzemských součástek jako bateriový přístroj kapesního formátu.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je blokově uveden na přiloženém výkrese.

Zařízení sestává ze dvou shodných kanálů. Každý kanál je tvořen piezoelektrickým snímačem 1 připojeným na vstup předzesilovače 2 s dolnofrekvenční zádrží. Tento předzesilovač 2 má analogový výstup 5 pro magnetofon a je dále připojen jednak na sluchátka 4 a jednak přes regulační prvek 5. na vstup napěťového děliče 6· Na každý ze čtyř výstupů napěťového děliče 6 je připojen vždy jeden obvod 2 resp. 8 resp. j) resp. 10, z nichž každý je tvořen samostatným zesilovacím stupněm a monostabilním klopným obvodem. Každý z obvodů 7, 8, 2» IQ po řadě výstup 1Σ» 16» 17 a 18 pro registrační nebo signalizační'zařízení a je na něj zároveň připojena vždy jedna elektroluminiscenční dioda 11 resp. 12 resp. 1^ resp. 14. Dále každý kanál obsahuje první nfciltivibrátor 19, připojený na výstup třetího obvodu 9 a druhý multivibrátor 20, připojený na výstup čtvrtého obvodu 10. Výstu256 279 py multivibrátorů 19, 20 jsou připojeny na sluchátka 4. Konečně každý kanál obsahuje blokovací obvod 21 připojený na výstup třetího obvodu £ jednoho kanálu a mající svůj výstup připojen na vstup napětového děliče 6 druhého kanálu.

Piezoelektrické snímače 1 mění akustické signály na elektrické napětí, které se dále upravuje v předzesilovači 2, zastávajícím současně funkci dolnofrekvenční zádrže. Na výstup předzesilovače 2 je připojen analogový výstup 2 pro magnetofon a sluchátka 4 příslušné jednomu kanálu, které je užíváno k akustické kontrole průběhu zkoušky a k akustickému rozlišení charakteristických defektů, případně k identifikaci náhodných rušivých signálů. Signál je dále veden přes regulační prvek 2, kterým se v

přizpůsobí citlivost indikace zkušebním podmínkám, do napětového děliče 6, kde je upravován pro další přenos ve čtyřech různých úrovních podle pevně nastavených vzájemných poměrů napětí a odděleně veden dále do obvodů 7, 8, 9, 10., z nichž každý sestává ze samostatného zesilovacího stupně a monostabilního klopného obvodu. Změna stavu příslušného monostabilního klopného obvodu,resp. příslušných monostabilních klopných obvodů je vyvolána napětovým impulzem, který překročil prahovou hodnotu napěíové amplitudy odpovídající podmínce pro změnu jeho, resp. jejich funkčního stavu a doba návratu tohoto monostabilního klopného obvodu, resp. těchto monostabilních klopných obvodů do výchozího stavu je indikována zábleskem příslušné, resp. příslušných elektroluminiscenčních diod 11, 12, 12, 14. Elektroluminiscenční diody 11, 12, 13, 14 jsou na přístroji označeny · indikačním stupněm 1 až 4 a intenzita záblesku jednotlivých elektroluminiscenčních diod 11, 12, 12, 14 je určena dobou překlápění monostabilních klopných obvodů obvodů 7, 8, 2» LO nastavenou tak, aby vyššímu stupni indikace odpovídala vyšší intenzita záblesku, bez ohledu na délku vlastního sejmutého impulzu.

%

Na výstupy obvodů 2» θ, 10 jsou napojeny déle výstupy 12,

16, 17, 18 pro registrační nebo signalizační zařízení s logickou úrovní 0 -1. Výstup třetího^resp. čtvrtého obvodu 2, LO je současně spojen se vstupy prvního, resp. druhého multivibrátořu resp. 20, spouštěné úrovní 1, se dvěma odlišnými akustickými

- 4 256 279 frekvencemi, přivedenými na sluchátkový výstup. Význam této akustické informace spočívá v podpoře optické indikace stupně 5 a 4, odpovídající obvykle vzniku méně závažné a závažné trhlinky. Výstup třetího obvodu 2 je spojen dále se vstupem blokovacího obvodu 21, který v okamžiku překlopení třetího obvodu 9 zablokuje indikační funkci druhého kanálu, takže jsou dosažené indikační stupně 5 a 4 signalizovány pouze tím kanálem, který sejmul emisní událost jako první. Takový způsob lokalizace je výhodný a dostačující při typických zatěžovacích zkouškách stavebních prvků, kdy závažné trhlinky vznikají nejdříve po stranách zatěžovaného prvku.

Lze tedy říci, že elektronické obvody zařízení identifikují v upraveném elektrickém signálu získaném přeměnou akustických signálů emitovaných zatěžovaným prvkem signály doprovázející vznik trhlin podle překročení vhodně nastavených prahových ťxrovní napětí v cestě elektrického signálu, překročení určitých úrovní napětí je pro určité zatěžovací zkoušky a vznik, nebo rozvoj trhlin charakteristické.

Funkci zařízení lze jediným regulačním prvkem přizpůsobit zkušebním podmínkám tak, aby při překročení jedné zvolené prahové úrovně signalizovalo pravděpodobnost vzniku trhliny, při překročení nejbližší vyšší prahové úrovně signalizovalo vznik nebo rozvoj závažnější trhliny a při překročení zbývajících prahových úrovní indikace signalizovalo jiné defekty nebo jiné závažnosti vzniku a rozvoje trhlin.

Překročení vyšších prahových úrovní je zařízením signalizováno vždy výraznějším optickým nebo akustickým signálem, bez ohledu na časový průběh emisního signálu.

Zařízení podle tohoto vynálezu lze dále využít k indikaci velikosti průtoku plynného, kapalného nebo sypkého média potrubím, jakož i k vyhledávání takového potrubí v objektu a vyhledáváni místa úniku takového média, dále k signalizaci akustických signálů s vyššími frekvenčními složkami, například při vzniku suchého tření v ložiskách.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   256 279

   Zařízení pro indikaci okamžiků vzniku trhlin v zatěžovaném stavebním prvku s odlišením závažnosti identifikovaných trhlin^vyznačující se tím, že sestává ze dvou shodných kanálů, z nichž každý je tvořen piezoelektrickým snímačem /1/ připojeným na vstup předzesilovače /2/ s dolnofrekvenční zádrží, který má analogový výstup /57 pro magnetofon a je dále připojen jednak na sluchátka /4/ a jednak přes regulační prvek /5/ na vstup napěťového děliče /6/, majícího čtyři výstupy, na něž jsou připojeny po řadě první, druhý, třetí a čtvrtý obvod /7, S, 9, 10/, z nichž každý je tvořen samostatným zesilovacím stupněm a monostabilním klopným obvodem, kde každý z obvodů /7, 8, 9, 10/ má po řadě výstup /15, 16, 17, 18/ pro registrační nebo signalizační zařízení a zároveň je na každý tento výstup /15, 16,

   17» 18/ po řadě připojena první až čtvrtá elektroluminiscenční dioda /11, 12, 15, 14/ a dále každý z kanálů obsahuje první multivibrátor /19/, druhý multivibrátor /20/ a blokovací obvod /21/, kde vstup prvního multivibrátoru /19/ je připojen na výstup třetího obvodu /9/ a výstup prvního multivibrátoru /19/ je připojen na sluchátka /4/, vstup druhého multivibrátoru /20/ je připojen na výstup čtvrtého obvodu /10/ a jeho výstup je rovněž připojen na sluchátka /4/ a vstup blokovacího obvodu /21/ je připojen na výstup třetího obvodu /9/ jednoho kanálu a jeho výstup je připojen na vstup napěťového děliče /6/ druhého kanálu.