Подготовка прибора к работе

Для работы с прибором (рисунок 1.3) следует:

– подсоединить к прибору преобразователи (приемник и излучатель) с помощью комплекта кабелей;

– включить прибор нажатием клавиши ″ ″, при этом на дисплее должно появиться сообщение о напряжении питания, а через несколько секунд – главное меню (если дисплей сообщает о необходимости заряда аккумуляторов или не работает, следует произвести их заряд).

Рисунок 1.3 – Фотография ультразвукового прибора «Пульсар-1.2»

Внимание! Во избежание выхода прибора из строя и потери гарантии, подключение к прибору кабелей и УЗ преобразователей следует производить при отключенном питании, не допуская случайного замыкания выхода прибора на его вход одним из соединительных кабелей.

ВЫБОР РЕЖИМОВ РАБОТЫ

В «Пульсаре-1.2» предусмотрено несколько режимов работы, выбираемых пользователем в зависимости от способа прозвучивания, базы измерения, измеряемых параметров и материала. Перед началом измерений пользователь должен выбрать указанные ниже пункты меню (выделены жирным шрифтом) и установить необходимые параметры.

Режим работы –сквозное прозвучивание, поверхностное прозвучивание или измерение глубины трещины.

База измерения –задать базу измерения в соответствии с выбранным режимом работы.

Материал– выбрать вид материала и его состав:

– бетон (тяжелый, легкий);

– кирпич;

– абразивы;

– разные.

Через меню Установки, подменю Измеряемый параметрвыбрать прочность R или плотность r, модуль упругости Е, звуковой индекс С (только для абразивов).

В подменю Число измеренийустановить требуемое число измерений в серии от 1 до 10.

В подменю Период импульсовможно изменить период следования зондирующих импульсов от 0,2 до 2 с. Для повышения производительности контроля целесообразно устанавливать минимальный период, однако при контроле изделий небольших размеров и с малым затуханием ультразвука его период следует увеличивать, чтобы не допускать больших разбросов показаний в серии измерений. В подменю Усиление сигналаустановить необходимое усиление входного сигнала. Если сигнал слабый, его можно усилить, увеличив коэффициент усиления. Значение коэффициента усиления устанавливается клавишами « » и « » в пределах от 4 до 16384 с фиксированной дискретностью. В графическом режиме отображения при изменении коэффициента усиления можно визуально контролировать фактическое усиление сигнала. В подменю Первое вступлениеустановить клавишами « » и « » уровень первого вступления 80 %.

Меню Калибровка, подменю Коэффициенты характеристик. Если прибор ранее не эксплуатировался, пользователю следует определить коэффициенты преобразования скорости ультразвука в соответствующий параметр (R, r, Е, С) экспериментальным путем (для бетона по ГОСТ 17624-87), затем установить (или изменить) значения коэффициентов через пункт меню Коэффициенты характеристик.

В меню Калибровкаподменю Эталонное времяпроверить значение эталонного времени t в соответствии с выбранным режимом работы и маркировкой на контрольном образце.

В подменю Калибровка на эталонепровести калибровку прибора на контрольном образце.

Все произведенные установки при выключении прибора не теряются. При изменении условий измерения требуется только частичное изменение настроек.

Проведение измерений

Для перехода в режим измерения (из режима меню) необходимо нажать клавишу M – на дисплее появится соответствующее режиму изображение окна.

Поверхностное прозвучивание с датчиком поверхностного прозвучивания в сборе на фиксированной базе (120±1) мм.

Установить датчик на поверхность контролируемого объекта конусными насадками, удерживать неподвижным в плоскости, перпендикулярной к поверхности, и прижать с усилием 5–10 кг. Контролируя на индикаторе прибора измеряемое время Т, убедиться в его стабильности и при отклонениях показаний времени на 0,1–0,2 мкс от индицируемого значения нажать клавишу М, зафиксировав в памяти единичный замер.

Для продолжения серии измерений на других участках объекта, необходимо фиксировать каждый замер серии нажатием клавиши М. После фиксации последнего замера серии выдается результат измерения – среднее значение скорости, среднее значение измеряемого параметра, коэффициент вариации W и коэффициент неоднородности H.

Если результат необходимо занести в память прибора (архив), следует нажать клавишу М для продолжения замеров следующей серии, или F для выхода в меню. Появится сообщение Сохранение…. Для удаления результата нажать клавишу С и прибор перейдёт в режим измерения.

Сквозное прозвучивание с дополнительными УЗ–преобразователями для сквозного прозвучивания (далее – датчики) на произвольной базе с контактной смазкой или c сухим контактом (протекторы, конусные насадки). Для каждого конкретного варианта сквозного прозвучивания (контактная смазка, протекторы, конусные насадки) необходимо провести калибровку прибора на контрольном образце.

Измерить линейкой или штангенциркулем толщину контролируемого объекта на планируемом участке измерения и ввести это значение через пункт главного меню База измерения с точностью до 1 мм. Клавишей М перейти в режим измерения. Установить датчики соосно по линии прозвучивания на противоположных сторонах контролируемого объекта, прижать, притирая к поверхности. Контролируя на индикаторе прибора измеряемое время Т, убедиться в его стабильности и при отклонениях показаний времени на 0,1–0,2 мкс от индицируемого значения нажать клавишу М, зафиксировав в памяти единичный замер.

Для дальнейшего измерения (замера) снять датчики с объекта и аналогичным образом провести измерение на следующем контролируемом участке. При завершении серии выдается результат – среднее значение скорости, среднее значение измеряемого параметра, коэффициент вариации W и коэффициент неоднородности H.

Если результат необходимо занести в память прибора (архив), следует нажать клавишу М для продолжения замеров следующей серии, или F для выхода в меню. Появится сообщение Сохранение…. Для удаления результата нажать клавишу С и прибор перейдёт в режим измерения.

Режим измерения глубины трещины.

При выборе этого режима на дисплей выводится схема установки датчиков. Для выполнения измерений следует установить датчики, как указано на схеме, и провести первое измерение. Затем нажать клавишу М (для фиксации первого этапа измерения), переместить датчики согласно новой схеме и выполнить второе измерение. После очередного нажатия клавиши М на дисплее выводится время первого и второго измерений в мкс и рассчитанное значение глубины трещины.

По принятой в России методике датчики устанавливают согласно рисунку 1.4:

Рисунок 1.4 – Схема расположения датчиков, по принятой в России методике измерения прочности

l – база измерения на бетоне через трещину (положение датчиков И-П1), трещина расположена ровно по середине, при этом время распространения продольной волны – t₁;

а – база измерения на ″чистом″ бетоне – без дефектов (положение датчиков И-П2), при обязательном условии а = l, время распространения продольной волны – t_а.

Прибор автоматически рассчитывает глубину трещины по формуле

                                     (1.9)

По методике, принятой в Великобритании (стандарт BS 1881) применяется разностная схема установки преобразователей (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 – Схема расположения датчиков, по принятой в Великобритании методике измерения прочности

Сначала датчики устанавливаются на точки 1–2 схемы (трещина находится посередине, т. е. l = 2x) и измеряется время t₁, затем датчики устанавливаются на точки 3–4 (трещина – посередине l = 4x), измеряется время t₂ и при нажатии клавиши М автоматически вычисляется глубина трещины по формуле

.                                    (1.10)

Если при смене участка на объекте в режимах сквозного или поверхностного прозвучивания значения скорости существенно отличаются друг от друга, необходимо проверить правильность соответствия установки базы измерения и качество акустического контакта системы «датчик-объект», отсутствие дефектов бетона и влияния арматуры.

Приборы и оборудование

1 Лабораторный стенд «Определение прочностных характеристик строительных материалов» (прибор «Пульсар-1.2»).

2 Набор образцов.

Порядок выполнения работы

1 Ознакомится с лабораторной установкой и особенностями составляющих ее устройств.

2 Изучить инструкции по подготовке и эксплуатации прибора (по заданию).

3 Подготовить измерительный прибор к работе, проверить соответствие всех положений переключателей рекомендациям инструкции и включить прибор.

4 Произвести измерения, установить влияние субъективных и объективных причин на результат.

В результате выполнения работы студент приобретет навыки практической работы с прибором «Пульсар-1.2» и научится свободно подключать его к заданному объекту для измерения контролируемых параметров.

Контрольные вопросы

1 На чем основан принцип измерения прочности строительных конструкций ультразвуковым методом?

2 Как пользоваться тарировочным графиком при измерении прочности бетона ультразвуковыми методами?