а) Назначение и область применения
1. В настоящее время широко используется прибор универсальный ультразвуковой ПУЛЬС АР-1.0, который предназначен для измерения времени и скорости распространения ультразвуковых волн в твердых материалах при поверхностном и сквозном прозвучивании. Прибор позволяет определить прочность, плотность и модуль упругости по предварительно установленным корреляционным зависимостям, а также ультразвуковой индекс абразивных материалов. Основные виды контролируемых материалов, заложенные в меню прибора: бетон (тяжелый, легкий), кирпич (керамический, силикатный), углеграфит и абразивы.
В приборе заложен режим "эхо-локации" для измерения толщины однородных материалов при одностороннем доступе.
Основные области применения:
- прочности бетона при технологическом контроле, а также при обследовании зданий и сооружений;
- поиск дефектов в бетонных сооружениях по аномальному снижению скорости;
- оценка пористости, трещиноватости и анизотропии композитных материалов;
- определение модуля упругости и плотности.
Конструкция датчика обеспечивает работу прибора с сухим контактом (титановые наконечники) на фиксированной базе 100 мм, с сухим контактом (титановые наконечники или полиуретановые протекторы) при сквозном, поверхностном и угловом прозвучивании на произвольной базе.
Основные технические характеристики: диапазон измерения времени -10...1000 мкс, диапазон измерения скорости - 1000...10000 м/с, предел относительной погрешности - 1%, фиксированная база измерений - 95...100 мм, масса прибора -500г.
б) Устройство и принцип работы
Прибор состоит из электронного блока, размещенного на печатной плате в корпусе; 9-клавишной клавиатуры и графического дисплея, расположенных на лицевой панели корпуса; датчика, состоящего из приемника и излучателя, подключаемого к электронному блоку посредством кабелей через разъемы, установленные в верхней торцевой части корпуса. Под разъемами расположены элементы инфракрасного канала связи с компьютером для передачи и обработки информации.
Прибор предусматривает несколько режимов работы, выбираемых по способу прозвучивания, видам акустического контакта, материала и измерительной базы (рис. 3).
Рис. 3. Варианты прозвучивания бетонной поверхности
Прибор оснащен памятью для долговременного хранения результатов 200 серий. По каждой серии сохраняется следующая информация:
- среднее значение серии и коэффициент вариации (по скорости ультразвука, прочности, плотности);
- до 15 результатов единичных измерений, формирующих серию, данные по их обработке;
- номер измерений, дата и время получения результата;
-режим измерений, вид материала, величина базы прозвучивания.
Прибор оснащен каналом инфракрасной оптической связи с компьютером.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1.Ознакомиться с принципом работы приборов УК-10П, ПУЛЬСАР-1.0 и изучить программу связи прибора ПУЛЬСАР-1.0 с компьютером.
2.Измерить размеры, определить вес прозвучиваемых бетонных образцов и вычислить их объёмный вес.
3.Многократно измерить, а затем определить среднее время прохождения ультразвука через образец. Обработку результатов производить в табличной форме (табл. 2).
4.Вычислить по формуле (1) скорость распространения ультразвука в образце.
5.Используя значение скорости (V) по тарировочной кривой (рис. 1), определить прочность бетона на сжатие.
6.По формуле (2) определить динамический модуль упругости бетона.
7.Вычислить статический модуль упругости Е по формуле (6).
8.Сравнить прочностные характеристики определенные прибором УК-10П, с компьютерной распечаткой, полученной прибором ПУЛЬСАР-1.0.
9. Выполнить анализ полученного материала с последующим обобщением и выводами.
Таблица 2
Определение прочностных и деформационных характеристик бетона
Размеры образца | Кол-во измерений, n | Скорость , см/с | Скорость средняя, , см/с | , МПа | , МПа | , МПа |
15х15х15 | 14,2 |
Выполнили студенты Сф 5-1 | Холодова А. Попов О. Мацора М. Чупахин И. Белозерова А. | Дата |
Проверил преподаватель | Кундупян К.С. | Подпись |