RU168551U1

RU168551U1 - DEFECTOSCOPE

Info

Publication number: RU168551U1
Application number: RU2016139202U
Authority: RU
Inventors: Константин Константинович Ким; Тамила Семеновна Титова
Priority date: 2016-10-05
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2017-02-08

Abstract

Использование: для определения степени ржавости железной арматуры железобетонных опор контактной сети электрических железных дорог. Сущность полезной модели заключается в том, что дефектоскоп содержит источник питания, выходы которого соединены с силовыми входами измерителя емкости с индикатором, измерительные входы измерителя емкости электрически соединены с электродами, которые выполнены полыми и заполнены металлическим порошком, внутренние стенки электродов изготовлены из эластичного материала, а наружные стенки выполнены из электропроводящего материала, к измерительным входам измерителя емкости подключен терменвокс. Технический результат: обеспечение возможности быстрого определения места наиболее близкого залегания железной арматуры. 1 ил.Usage: to determine the degree of rust of the reinforcement of reinforced concrete supports of the contact network of electric railways. The essence of the utility model is that the flaw detector contains a power source, the outputs of which are connected to the power inputs of the capacitance meter with an indicator, the measuring inputs of the capacitance meter are electrically connected to the electrodes that are hollow and filled with metal powder, the inner walls of the electrodes are made of elastic material, and the outer walls are made of electrically conductive material, theremin is connected to the measuring inputs of the capacitance meter. Effect: providing the ability to quickly determine the location of the closest occurrence of iron reinforcement. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области исследования или анализа материалов, а более конкретно к дефектоскопам, с помощью которых определяется степень ржавости железной арматуры железобетонных опор контактной сети электрических железных дорог.The utility model relates to the field of research or analysis of materials, and more particularly to flaw detectors, with the help of which the degree of rusting of the iron reinforcement of the reinforced concrete supports of the contact network of electric railways is determined.

Известен дефектоскоп (RU №26850, G01N 23/18, 20.12.2002), который состоит из электронного блока с индикатором, электрически соединенным с источником питания. Электронный блок представляет собой измеритель емкости, выводы которого электрически соединены с электродами из электропроводящего материала. Работа дефектоскопа основана на различии в величинах диэлектрических проницаемостей «чистого» и ржавого железа. Измерив емкость участка опоры между электродами, содержащего железную арматуру, можно определить степень ржавости железной арматуры.A flaw detector is known (RU No. 26850, G01N 23/18, December 20, 2002), which consists of an electronic unit with an indicator that is electrically connected to a power source. The electronic unit is a capacitance meter, the terminals of which are electrically connected to electrodes of electrically conductive material. The work of the flaw detector is based on the difference in the values of the dielectric permittivities of “pure” and rusty iron. By measuring the capacity of the portion of the support between the electrodes containing iron reinforcement, it is possible to determine the degree of rust of the iron reinforcement.

Недостаток данного дефектоскопа - большая трудоемкость операции диагностики, обусловленная необходимостью поиска места наиболее близкого залегания арматуры к поверхности железобетонной опоры.The disadvantage of this flaw detector is the high complexity of the diagnostic operation, due to the need to find the place of closest reinforcement to the surface of the reinforced concrete support.

Известен дефектоскоп, выбранный в качестве прототипа (RU 49268, G01N 23/18, 10.11.2005), содержит источник питания, выходы которого соединены с силовыми входами измерителя емкости с индикатором, измерительные входы измерителя емкости электрически соединены с электродами. Электроды выполнены полыми и заполнены металлическим порошком, внутренние стенки электродов изготовлены из эластичного материала, а наружные стенки выполнены из электропроводящего материала.A known flaw detector, selected as a prototype (RU 49268, G01N 23/18, 10.11.2005), contains a power source, the outputs of which are connected to the power inputs of the capacitance meter with an indicator, the measuring inputs of the capacitance meter are electrically connected to the electrodes. The electrodes are hollow and filled with metal powder, the inner walls of the electrodes are made of elastic material, and the outer walls are made of electrically conductive material.

Основной недостаток прототипа заключается в необходимости выполнения серии предварительных измерений для отыскания места наиболее близкого расположения железной арматуры от поверхности железобетонной опоры. Это значительно увеличивает трудоемкость операции диагностики состояния арматуры.The main disadvantage of the prototype is the need to perform a series of preliminary measurements to find the closest location of the iron reinforcement from the surface of the reinforced concrete support. This significantly increases the complexity of the diagnostics of the state of the valve.

Задача полезной модели - повышение производительности труда за счет использования зависимости тональности звукового сигнала от емкости диагностируемого участка.The objective of the utility model is to increase labor productivity by using the dependence of the tone of the sound signal on the capacity of the diagnosed area.

Технический результат достигается тем, что в дефектоскопе, содержащем источник питания, выходы которого соединены с силовыми входами измерителя емкости с индикатором, измерительные входы измерителя емкости электрически соединены с электродами, которые выполнены полыми и заполнены металлическим порошком, внутренние стенки электродов изготовлены из эластичного материала, а наружные стенки выполнены из электропроводящего материала, к измерительным входам измерителя емкости подключен терменвокс.The technical result is achieved in that in a flaw detector containing a power source, the outputs of which are connected to the power inputs of the capacitance meter with an indicator, the measuring inputs of the capacitance meter are electrically connected to the electrodes that are hollow and filled with metal powder, the inner walls of the electrodes are made of elastic material, and the outer walls are made of electrically conductive material, theremin is connected to the measuring inputs of the capacitance meter.

Схема диагностики показана на чертеже. Измеритель емкости 1 с индикатором 2, представляющий собой измеритель емкости, например TESLA ВМ 591, подключается к источнику питания 3. Измерительные входы 4 измерителя емкости 1 присоединяются с помощью проводов к электродам 5. Электроды 5, выполненные в виде коробов, причем боковые 6 и внутренняя стенка 7, которой электрод 5 прижимается к опоре 8, изготовлены из эластичного материала, например из резины, каучука и искусственной кожи, остальные стенки короба выполнены из электропроводящего материала, например из алюминия или меди. Электроды 5 заполнены порошком 9 из электропроводящего материала, например из алюминия, меди, силумина. Участок опоры 8 содержит диагностируемую железную арматуру 10.The diagnostic diagram is shown in the drawing. The capacitance meter 1 with indicator 2, which is a capacitance meter, for example TESLA BM 591, is connected to a power source 3. The measuring inputs 4 of the capacitance meter 1 are connected by wires to the electrodes 5. The electrodes 5 are made in the form of boxes, side 6 and internal the wall 7, with which the electrode 5 is pressed against the support 8, is made of an elastic material, for example, rubber, rubber and artificial leather, the remaining walls of the box are made of an electrically conductive material, for example, aluminum or copper. The electrodes 5 are filled with a powder 9 of an electrically conductive material, for example, aluminum, copper, silumin. The site of the support 8 contains the diagnosed iron reinforcement 10.

К измерительным входам 4 измерителя емкости 1 подключен терменвокс 11, например терменвокс Moog Theremini, Терменвокс MOOG Etherwave Plus.To the measuring inputs 4 of the capacitance meter 1, theremin 11 is connected, for example theremin Moog Theremini, theremin MOOG Etherwave Plus.

Работа устройства происходит следующим образом. Электроды 5 прижимаются к участку опоры 8, содержащему железную арматуру 10. Из-за нажатия боковые стенки 6 и внутренняя стенка 7 электрода 5 деформируются в соответствии с рельефом поверхности участка опоры 8 и порошок 9 заполняет пустоты поверхности. Затем включается источник питания 3, под действием которого в цепи, состоящей из последовательно-соединенных измерителя емкости 1, электродов 5, участка опоры 8, содержащего железную арматуру 10, начинает протекать ток (i), под действием которого измеритель емкости 1 измеряет емкость участка опоры 8 между электродами 5. Согласно формулеThe operation of the device is as follows. The electrodes 5 are pressed against the portion of the support 8 containing iron reinforcement 10. Due to pressing, the side walls 6 and the inner wall 7 of the electrode 5 are deformed in accordance with the surface relief of the portion of the support 8 and the powder 9 fills the voids of the surface. Then the power supply 3 is turned on, under the action of which a current (i) begins to flow in a circuit consisting of a series-connected capacitance meter 1, electrodes 5, a portion of a support 8 containing iron reinforcement 10, under which a capacitance meter 1 measures the capacitance of a support portion 8 between the electrodes 5. According to the formula

,

где ε - относительная проницаемость участка опоры 8, ε₀ - электрическая постоянная, S - площадь поперечного сечения электрода 5, d - расстояние между электродами 5, данная емкость зависит от диэлектрической проницаемости εε₀ участка опоры 8 между электродами 5. Если относительная проницаемость "чистого железа" составляет примерно 10 (Атабеков Г.И., Купалян С.Д., Тимофеев А.Б., Хухриков С.С. Теоретические основы электротехники. - 4-е изд. - ч. 2, 3. - М.: Энергия, 1979. - С. 415), то относительная проницаемость ржавого железа равна примерно 3 (Скорчеллетти В.В. Теоретическая электрохимия. - 3-е изд. - Л.: Химия, 1970. - С. 368).where ε is the relative permeability of the support portion 8, ε ₀ is the electric constant, S is the cross-sectional area of the electrode 5, d is the distance between the electrodes 5, this capacitance depends on the dielectric constant εε ₀ of the support portion 8 between the electrodes 5. If the relative permittivity is “pure iron "is approximately 10 (Atabekov G.I., Kupalyan S.D., Timofeev A.B., Khukhrikov S.S. Theoretical foundations of electrical engineering. - 4th ed. - parts 2, 3. - M .: Energy, 1979. - S. 415), then the relative permeability of rusty iron is approximately 3 (Skorcheletti V.V. Theore chemical electrochemistry. - 3rd ed. - L.: Chemistry, 1970. - P. 368).

Предварительно отыскивается место наиболее близкого расположения железной арматуры 10 относительно поверхности опоры 8, для этого наложенные электроды 5 начинают вращать по боковой поверхности опоры 8, при этом громкость звука терменвокса 11 начинает изменяться. Когда электроды 5 будут находиться над местом максимального выхода железной арматуры 10 к поверхности опоры 8, громкость звука будет наибольшей. В данном месте выполняют измерение емкости диагностируемого участка опоры 8. В зависимости от состояния железной арматуры 10 на индикаторе 2, который может быть выполнен в виде шкалы измерителя емкости 1, появится показание величины емкости, которая зависит от величины относительной проницаемости. Индикатор 2 (шкала) может быть проградуирован в степени ржавости железной арматуры 10. Градуировка осуществляется с использованием образцов, содержащих арматуру с известной степенью ржавости на известной глубине залегания.Previously, the location of the closest location of the iron reinforcement 10 relative to the surface of the support 8 is sought, for this the applied electrodes 5 begin to rotate along the lateral surface of the support 8, while the sound volume of the thereminox 11 begins to change. When the electrodes 5 will be above the place of maximum output of the iron reinforcement 10 to the surface of the support 8, the sound volume will be the highest. At this point, the capacitance of the diagnosed portion of the support is measured 8. Depending on the state of the iron reinforcement 10, an indicator of the capacitance 1 appears on the indicator 2, which can be made in the form of a scale of the capacitance meter, which depends on the relative permeability. Indicator 2 (scale) can be calibrated to the degree of rust of the iron reinforcement 10. Calibration is carried out using samples containing reinforcement with a known degree of rust at a known depth.

Как можно заметить, использование терменвокса 11 позволяет быстро определить место наиболее близкого залегании железной арматуры 10 относительно поверхности опоры 8, что приводит к повышению производительности труда при диагностировании степени ржавости железной арматуры.As you can see, the use of theremin 11 allows you to quickly determine the location of the closest occurrence of iron reinforcement 10 relative to the surface of the support 8, which leads to an increase in labor productivity in diagnosing the degree of rust of iron reinforcement.

Claims

A flaw detector containing a power source whose outputs are connected to the power inputs of a capacitance meter with an indicator, the measuring inputs of a capacitance meter are electrically connected to electrodes that are hollow and filled with metal powder, the inner walls of the electrodes are made of elastic material, and the outer walls are made of electrically conductive material, characterized in that theremin is connected to the measuring inputs of the capacitance meter.