SU1490620A1 - Устройство дл ультразвукового контрол качества бетона - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю крупноструктурных материалов, в частности бетона. Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет увеличени  отношени  сигнал/шум. При выбранных значени х диаметра основани  и высоты конического волновода насадок 8, 9 он работает как резонирующий стержень на частоте максимума спектральной плотности сигнала излучающего 4 и приемного 5 преобразователей. В результате при поступлении сигнала продольных ультразвуковых колебаний на вход резонансного усилител  10 обеспечиваетс  увеличение амплитуды прин того сигнала на уровне собственных шумов и, следовательно, повышение отношени  сигнал/шум. 2 ил.

Description

фиг.7

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю качества крупноструктурных материалов, преимущественно бетона, и может быть использовано при ультразвуковом контроле прочности бетона строительных изделий .

Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет увеличени  отношени  сигнал/гаум.

На фиго схематично изображено устройство дл  ультразвукового контрол  качества бетона, общий вид; на фиг,2 - зависимость амплитуды певого вступлени  продольной волны от отношени  диаметров d g и d основани  волновода и пьезоэлементов преобразователей .

Устройство содержит соединительную ручку 1 с втулками 2 и 3, закреленные в них навстречу друг другу под заданным углом tL излучающий и приемный преобразователи 4 и 5 с пь зоэлементами 6 и 7 и насадками 8 и 9, выполненными в виде цилиндрической пластины с коаксиальным коническим волноводом, и усилитель 10. Цилиндрические пластины волноводных насадок 8 и 9 размещены на рабочих поверхност х пьезоэлементов 6 и 7 преобразователей 4 и 5 дл  отвода ультразвуковой энергии и креплени  к ним волновода, вершины которых котактируют с материалом издели  11„

Кроме того, усилитель 10 выполне резонансным и установлен в корпусе приемного преобразовател  5 дл  сведени  к минимуму вли ни  наводок на кабель, соедин ющий преобразователь с дефектоскопом (не показан).

Диаметр dj, волновода и его высота hg выбраны из следующих соотношений:

(О

d, 0,2 г 0,5d..o;

в

N

с

(2)

р

d - диаметр пьезоэлемента излучающего и приемного преобразователей;

С - скорость распространени  продольных волн в волноводе преобразователей; fp - частота, соответствующа  максимуму спектральной плотности преобразователей Представленные на фиг.2 зависимос1 и 2 характеризуют параметры преобразователей к дефектоскопам УК-14П и УК-10ПМ соответственно.

Устройство дл  ультразвукового контрол  качества бетона работает следующим образом.

Электрические импульсы, вырабатываемые генератором импульсов ультразвукового прибора (не показан), возбуждают в пьезоэлементе 6 излучающего преобразовател  4 импульсы продольных ультразвуковых колебаний с широким спектром частот, которые ввод тс  в волноводную насадку 8.

При выбранных значени х диаметра dg основани  конусного волновода и его высоты h согласно соотношени м (l) и (2) он колеблетс  как стержень с резонансной частотой fр,

вследствие чего обеспечиваетс  усиление ультразвукового сигнала в области максимума спектральной плотности пьезопреобразовател  4 дл  бетона , как правило в области 50 100 кГц. В случае выбора значений соотношени  (l) ниже 0,2 или выше 0,5 передача ультразвуковой энергии от цилиндрической пластины насадки 8 в конический волновод уменьшаетс ,

что приводит к снижению амплитуды прин того сигнала (см,фиг.2)„

Аналогичным образом работает вол- новодна  насадка 9 приемного преобразовател  5, с выхода которого

электрический сигнал поступает на вход резонансного усилител  10 с узкой полосой усиливаемых частот и подъемом усилени  на частоте f- .При прозвучивании бетона на базе 1

15 см на выходе усилител  10 амплитуда первого вступлени  импульсного сигнала составл ет не менее 750 мкВ при уровне собственных шумов не более I5 мкВ.

Поскольку полученное отношение сигнал-шум составл ет не менее 50, подключение выхода усилител  к входу серийного ультразвукового прибора обеспечивает повьт)ение точности измерений о

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  ультразвукового контрол  качества бетона, содержащее соединительную ручку и закрепленные на ее концах навстречу друг другу под заданным углом излучающий и приемный преобразователи с пьезоэлементами и размещенными на их рабочих поверхност х коническими волноводами и усилитель, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точности контрол , усилитель резонансным, а диаметр dg основани  волновода и его высота h выбраны из следующих соотношений:„

   0,2 - 0,5 d

   и

   в

    

   где d.

   С f . 10

   6

   диаметр пьеэоэлемента излучающего и приемного преобразователей; скорость распространени  продольных волн в волноводе преобразователей; частота, соответствующа  максимуму спектральной плотности преобразователей.

   Г

   лЬ

   15

   J3

   11

   OJ 0,2 Фие. 2

   (,- 0,5