Прибор УК-16ПУ2

Прибор УКБ-1М

УКБ-1 М является стационарным, с питанием от сети 220 вольт. Он обеспечивает отсчет времени распространения УЗК в диапазо­не 0-5000 мкс, с дискретностью отсчета 0,1 мкс. Прибор комплек­туется тремя парами ультразвуковых преобразователей на частоты 25, 60 и 150 кГц. Электроннолучевой индикатор позволяет наблю­дать форму принятого сигнала. Измерение времени распростране­ния УЗК в бетоне может производиться двумя методами: методом сквозного прозвучивания (рис. 6.6.а) и методом поверхностного про­дольного профилирования (рис. 6.6.б) (не путать с теневым и эхо ме­тодами дефектоскопии).

При измерениях методом сквозного прозвучивания, УЗ им­пульс распространяется продольными акустическими волнами. При продольном профилировании формируется сложный тип вол­ны содержащий как продольные, так и поперечные составляющие. Скорость УЗК при таких измерениях получается, как правило, несколько ниже, чем при сквозных, кроме этого имеет место некото­рая зависимость скорости УЗК от базы прозвучивания.

Рис. 6.5. Ультразвуковой прибор оценки прочности бетона УКБ-111

Все измерительные операции в приборе УКБ-1 производятся вручную оператором, что значительно снижает оперативность и точ­ность измерения.

Характерное изображение на индикаторе принятого сигнала по­казано на рис. 5.7.а.

Луч по экрану индикатора движется от точки 1 вправо. Движе­ние луча начинается в момент излучения импульса УЗК. Принятый ультразвуковой сигнал вызывает отклонение луча по вертикали. Точка 2 является моментом появления, так называемого, первого вступле­ния сигнала. Расстояние между точками 1 и 2 пропорционально вре­мени распространения УЗК.

Измерение времени прохождения УЗ импульса производится поворотом ручки "отсчет плавно" на панели прибора по часовой стрелке. При этом изображение на индикаторе будет смещаться влево. При совпадении точек 1 и 2, по шкале отсчета времени сни­мается показание.

Рис.6.6. Методы измерения скорости УЗК:

а - сквозной; б - поверхностный;

1 - излучающий преобразователь;

2 - приемный преобразователь;

L -база прозвучивания

Рис.6.7. Получение отсчета времени распространения УЗК

Конечно, УКБ-1 является устаревшим прибором и конструк­тивно и по эксплуатационным качествам, но надежность в работе и наличие визуализации приемного сигнала позволяют еще использо­вать его в лабораторных условиях.

Надо отметить, что даже во многих современных приборах раз­работчики вернулись к визуальному представлению сигнала, дополни­тельно к ставшему стандартным автоматическому цифровому отсче­ту времени прохождения. Правда, для того, чтобы эффективно исполь­зовать эту функцию, необходима высокая квалификация и большой опыт оператора. Поэтому для промышленного применения боль­ше подходят портативные приборы с автоматическим измерением времени распространения УЗК.

УК-16ПУ2 является переносным с автономным питанием (рис. 6.8). Диапазон измерения времени распространения УЗК от 20 до 999,9 мкс; дискретность отсчета времени 0,1 мкс. Рабочая частота преобразователей 70 кГц. Результат измерения выводится на 4-х разрядный цифровой индикатор. Прибор позволяет осуществить пересчет времени распространения УЗК в значение прочности бетона, при измерении времени распространения УЗК на постоянной базе прозвучивания 20 см, с помощью специального держателя УЗ преобразователей (метод продольного профилирования).

Рис. 6.8. Ультразвуковой прибор УК-16ПУ2

Алгоритм пересчета:

R = 5А (В - t); (6.4)

где t - измеренное время распространения УЗК, мкс;

А,В - коэффициенты;

R - индицируемый результат (прочность бетона), МПа

Формула (8) является, по существу, линейной аппроксимацией тарировочной зависимости "время - прочность" - рис. 6.9.

Значения коэффициентов А и В устанавливаются в приборе оператором с помощью соответствующих органов управления. Необходимо отметить, что указанная линейная аппроксимация вносит дополнительную погрешность d, которая увеличивается при увеличении диапазона измерения прочности прибором.

Рис. 6.9. Аппроксимация тарировочной зависимости прямой

1 - тарировочная зависимость "время - прочность";

2 - аппроксимирующая прямая по формуле (5.2.).

В более совершенных приборах применяют нелинейную аппроксимацию вида:

R = M×е^r×t (6.5)

где М, г, - коэффициенты; t - время.

В приборе УКБ-111 (рис. 6.5.) тарировочная кривая, непосред­ственно, без промежуточной аппроксимации заносится в память при­бора, что полностью устраняет погрешность аппроксимации. На циф­ровой индикатор прибора выводится величина прочности бетона. Справедливости ради, следует все же указать, что при имеющейся высокой степени автоматизации измерения скорости УЗК и её пересчете в прочность бетона, прибору присущи все, упомянутые выше, недостатки самого метода оценки прочности.

Дата добавления: 2017-02-01