SU1668876A1 - Способ определени механических напр жений в арматуре готовых железобетонных конструкций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области измерительной техники и позвол ет расширить функциональные возможности способа измерени  механических напр жений в готовых железобетонных конструкци х за счет определени  величины и знака этих напр жений. Ток низкочастотного генератора 3 питает обмотку электромагнита 1, который перемагничивает контролируемый арматурный стержень. Значение и знак тока фиксируютс  по амперметру 2. Магнитные акустические шумы, наводимые в стержне, преобразуютс  в электрический сигнал пьезодатчиком 4 и усиливаютс  широкополосным усилителем 5. По частотомеру 6 определ ют значени  максимальных частот сигнала пьезодатчика 4 в области положительных полей и в области отрицательных полей и определ ют их отношение. Значение и знак измер емых механических напр жений определ ют по значению этого отношени  с помощью экспериментальной зависимости. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к области измерительной техники и может быть использовано дл  неразрушающего измерени  механических напр жений в забетонированной арматуре готовых железобетонных конструкций.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет определени  величины и знака действующих механических напр жений.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - зависимость значени  отношени  максимальной частоты излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей к максимальной частоте излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области

отрицательных полей от механических напр жений дл  арматурного стержн  класса А-1У марки стали 20ХГ2Цдиаметром 12 мм.

Устройство дл  реализации предлагаемого способа (фиг.1) содержит электромагнит 1, амперметр 2. низкочастотный генератор 3, пьезодатчик 4, широкополосный усилитель 5, частотомер 6.

Контроль напр женного состо ни  забетонированной арматуры осуществл етс  следующим образом.

Ток низкочастотного генератора 3 питает обмотку электромагнита 1,который перемагничивает контролируемый арматурный стержень полем низкой частоты. Значение намагничивающего тока и его направление фиксируютс  по показани м амперметра 2.

О

о

00

со vj о

В процессе измерений частотомер 6 производит измерение частоты излучени  им-« пульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне при его перемагничивании, которые преобразуютс  в электрический сигнал пьезодатчиком 4 и усиливаютс  после этого широкополосным усилителем 5.

По показани м частотомера 6 в течение половины периода перемагничивани  регистрируют частоту излучени  импульсов магнитных акустических шумов. При этом регистрацию импульсов магнитных акустических шумов начинают при достижении намагничивающим током максимального значени , а знак магнитного пол  определ ют по направлению намагничивающего тока , фиксируемого по показани м амперметра 2.

Затем определ ют значение максимальных частот излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей и в области отрицательных полей и вычисл ют их отношение. Значение механических напр жений в арматурном стержне определ ют по значению этого отношени  с помощью зависимости значение отношени  максимальной частоты излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей к максимальной частоте излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области отрицательных полей - значение механических напр жений в арматурном стержне, установленной путем предварительной тарировки в лабораторных услови х (фиг.2).

Так, например, при проведении контрол  за напр женным состо нием арматуры в железобетонных балках типа ПНБ-1, армированных арматурными стержн ми класса А-1У марки стали 20ХГ2 Ц диаметром 12 мм, измерени  выполн ют следующим образом . Электромагнит, обмотка которого состоит из 2000 витков провода типа ПЭВ диаметром 1,0 мм, устанавливают на плиту над контролируемым арматурным стержнем в исследуемом месте и подают на его обмотку переменный ток частотой 0,01 Гц и амплитудой 5 А от низкочастотного генератора . Закрепл ют пьезодатчик типа ПМЗ - (0,2-0,5) - 3 на торце арматуры. Электрические импульсы, генерируемые пьезодатчиком , усиливают широкополосным усилителем с полосой частот 20-1000 кГц и коэффициентом усилени  80 дБ. Электрический сигнал с выхода широкополосного усилител  подают на вход частотомера 43-33, работающего в режиме измерени  частоты. Текущее значение намагничивающего тока

и его направление фиксируют по показани м амперметра Р 386.

Регистрацию импульсов магнитных акустических шумов начинают при достижении

намагничивающим током значени  5 А и продолжают до момента достижени  намагничивающим током значени  - 5 А. При этом регистрируют частоту излучени  импульсов магнитных акустических шумов, наводимых

0 в арматурном стержне. По результатам измерений частоты излучени  импульсов магнитных акустических шумов за половину периода перемагничивани  наход т значени  максимумов частот излучени  в области

5 положительных полей и в области отрицательных полей и наход т их отношение. При максимальной частоте излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей, равной 92, и при мак0 симальной частоте излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области отрицательных полей, равной 83, отноше-- ние максимальных частот составл ет 1,1. По зависимости, представленной на фиг.2, оп5 редел ют значение механических напр жений в арматурном стержне. На фиг.2 обозначено R - значение отношени  максимальной частоты излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области

0 положительных полей к максимальной частоте излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области отрицательных полей; а- значение механических напр жений . При значении отношени , равном 1,1,

5 в арматурном стержне действуют сжимающие напр жени , значение которых составл ет 57 мПа.

Аналогичные измерени  провод т на других участках контролируемого арматур0 ного стержн , а также с остальными арматурными стержн ми.

Однозначность зависимости значени  отношени  максимумов частот излучени  магнитных акустических шумов в области

5 положительных полей и в области отрицательных полей, полученной за половину периода перемагничивани , от механических напр жений на всем диапазоне сжимающих и раст гивающих нагрузок позвол ет обес0 печить определение как значени , так и знака механических напр жений.

Формул а изобретени  Способ определени  механических напр жений в арматуре готовых железобе5 тонных конструкций, включающий перемагничи- вание контролируемого арматурного стерж- н  внешним магнитным полем, регистрацию импульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне, и определение механических напр жений , действующих в нем, по его магнитному состо нию, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет определени  величины и знака действующих механических напр жений, импульсы магнитных акустических шумов регистрируют в течение поло- вины периода перемагничивани ,

измер ют частоту излучени  импульсов магнитных акустических шумов, определ ют максимальные значени  частоты излучени  импульсов магнитных акустических шумов в области положительных полей и в области отрицательных полей и по их отношению определ ют магнитное состо ние арматурного стержн .

ь V

«л

.

R

0.5

&

А

А V

Ь

V

д

чье

Фиг.1

Claims (1)

1. Формула’изобретения

   Способ определения механических напряжений в арматуре готовых железобетонных конструкций, включающий перемагничивание контролируемого арматурного стержня внешним магнитным полем, регистрацию импульсов магнитных акустических шумов, наводимых в арматурном стержне, и определение механических на пряжений, действующих в нем, по его магнитному состоянию, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения величины и знака действующих механических напряжений, импульсы магнитных акустических шумов регистрируют в течение половины периода перемагничивания, измеряют частоту излучения импульсов магнитных акустических шумов, определяют максимальные значения частоты излучения импульсов магнитных акустических шумов в 5 области положительных полей и в области отрицательных полей и по их отношению определяют магнитное состояние арматурного стержня.

   Фиг. 1