Главная » Як зробити » Ультразвуковий метод неруйнівного контролю бетону

Ультразвуковий метод неруйнівного контролю бетону

Ультразвуковий метод неруйнівного контролю

Краткое сожержание материала:

1. Суть ультразвукового методу неруйнівного контролю

2. Переваги і недоліки ультразвукового методу

3. Контроль деталей і вузлів, і можливість використання ультразвукового методу при лакофарбових покриттях

4. Випромінювання і приймання ультразвукових коливань

5. Тіньовий та ехо-метод

6. Резонансний та імпедансний методи

7. Метод акустичної емісії

Список використаної літератури

Акустичний НК в даний час є одним з універсальних методів, які об`єднують декілька його різновидностей. Основними з них є: тіньовий (прохідного випромінювання), ехо-метод (відображеного випромінювання), резонансний, імпедансний і метод вільних коливань.

Акустичний контроль застосовують для виявлення несуцільностей у матеріалі (тріщини, раковини, пори, розшарування і т. ін.), визначення структурного стану матеріалу, а також для розв`язання інших задач в дефектоскопії, структуроскопії, різного роду вимірювань і дослідницьких праць. У процесі контролю для вирішення конкретних задач при застосуванні того чи іншого методу можуть аналізуватися зміни декількох параметрів, наприклад, пружних коливань, амплітуди, фази, частоти, часу проходження і відображення імпульсу, характеру зміни імпедансу.

Наявність такої великої кількості змінних параметрів дозволяє застосовувати акустичний контроль для розв`язання багатьох задач.

Використання акустичного (ультразвукового) НК в дефектоскопії з метою виявлення дефектів базується на розповсюдженні пружних механічних коливань у контрольованому виробі і їхнє приймання після відображення від межі розподілу (неоднорідність, тріщини) або від протилежного боку виробу (донний сигнал).

Цей метод заснований на аналізі процесу поширення порушених в матеріалі пружних ультразвукових хвиль. Якщо на шляху поширення хвилі зустрічають дефекти у вигляді тріщин, непроварів, газових пор, шлаку, неметалевих включень, акустичні властивості, яких різко відрізняються від властивостей матеріалу, з якого виготовлена деталь, то вони відображаються.

Розглянутий метод полягає в посилці коротких зондувальних ультразвукових імпульсів в деталь, і реєстрації на екрані електронно-променевої трубки дефектоскопа відображених луна-сигналів.

Ультразвуковий метод (Рис 1) дозволяє виявляти дефекти різного походження практично у всіх сталях і сплавах (магнітних і не магнітних), з яких виготовляють деталі і вузли літаків, вертольотів, та їх двигунів. Виняток становлять тільки деякі грубозернисті жароміцні сплави, застосовувані в конструкціях ГТД.

Рис. 1 Схема дії ультразвукового методу

Ер - проходження хвилі;

Важливою перевагою методу, який ми розглядаємо, є можливість виявлення при односторонньому підході до виробу внутрішніх дефектів, розташованих на великій глибині або виходять на недоступну поверхню.

Однак метод має і низку недоліків. Так, для використання ультразвукового методу потрібно, як правило, розробка спеціальних перетворювачів, додаткових пристроїв і конкретних методичних рекомендацій стосовно кожного типу деталей і вузла. Метод не дозволяє точно оцінювати розміри і характер виявлюваних дефектів. Затруднений контроль ультразвуковим методом деталей складної форми, що мають свердління, проточки, галтелі, валики посилення зварних швів і інші конструктивні відбивачі, що ускладнюють розшифровку результатів.

Він володіє досить широкими можливостями, і по виявленню дефектів різних видів. Він дозволяє реєструвати більшість виробничо-технологічних, і експлуатаційних дефектів.

3. Контроль деталей і вузлів, і можливість використання ультразвукового методу при лакофарбових покриттях

Контроль деталей і вузлів ультразвуковим методом.

Специфіка неруйнівного контролю силових елементів планера і шасі літального апарату, обумовлена головним чином їх великими габаритними розмірами, необхідність перевірки без демонтажу з літака, вертольота, нерідко при обмеженому доступі до зон зародження дефектів. Крім того, виявлення у багатьох випадках підлягають дефекти, що розвиваються з недоступних внутрішніх поверхонь, або з поверхонь, закритих іншими елементами конструкції.

Контроль силових елементів ультразвуком, використовують в тих випадках, коли необхідно виявити внутрішні дефекти в матеріалі, а також тоді, коли зона зародження тріщин, та інших дефектів суцільності перебуває на недоступній стороні або закрита іншими деталями.

Можливість використання при лакофарбових покриттях.

Незважаючи на те, що авіаційні вузли, і деталі для запобігання від корозії, шкідливого впливу агресивних середовищ, високої температури, тощо, мають захисні лакофарбові, емалеві, металеві, та інші покриття, можливість проведення ультразвукового контролю зберігається. Практично при використанні більшості поширених методів необхідно враховувати специфічні особливості підготовки, і проведення контролю вузлів і деталей з покриттями.

Можливість проведення ультразвукового контролю виробів із захисними покриттями обумовлюється не тільки акустичними властивостями матеріалу, з якого виготовлена деталь, але і акустичними властивостями, товщиною, і якістю зчеплення захисного покриття з основним металом.

Це вказує на те, що за певних умов, особливо при деяких порушеннях технології нанесення покриттів, і металеві покриття можуть "заважати" ефективного розповсюдження поверхневих ультразвукових хвиль.

4. Випромінювання і приймання ультразвукових коливань

Для випромінювання і приймання ультразвукових коливань (УЗК) в сучасних дефектоскопах застосовуються п`єзоелектричні перетворювачі, які дозволяють одержувати УЗК великих частот (до 100 кГц).

У даний час п`єзоелектричні перетворювачі виготовляють з титанату барію, кристалів кварцу, сегнетової солі, термаліту, хлориту натрію та інших матеріалів. П`єзоелектричний перетворювач є основним елементом дефектоскопа, призначеного для випромінювання і прийому УЗК.

Рис. 2 П'єзоелектричні перетворювачі:

а - плоский; б - циліндричний; в - сферичний

Найширше застосування як п`єзоелектричний перетворювач знаходить титаніт барію, який є синтетичним продуктом. Він простий у виготовленні і має хороші п`єзоелектричні властивості. Основною перевагою кераміки титаніту барію є можливість її штучної поляризації. Поляризована кераміка титаніту барію має єдину вісь нескінченного порядку з напрямком, який збігається за напрямком поляризуючого поля. Крім того, при нескладних технологічних способах керамічному п`єзоелементу можна надати плоскої, циліндричної або сферичної форми (рис. 2), що має велике значення при виготовленні перетворювачів різної форми залежно від їхнього призначення.

П'єзоелектричні перетворювачі (випромінювачі) працюють на використанні явища п`єзоелектричного ефекту. Фізична суть цього явища така. Якщо деформувати пластину п`єзоелемента, то на її гранях з`являться протилежні електричні заряди. Зміна розмірів пластини п`єзоелемента під дією електричних зарядів є зворотним п`єзоелектричним ефектом. У цьому випадку зміна товщини пластинки t, що виникає під дією електричного поля, пропорційна прикладеній електричній напрузі, тобто:

де ?t - зміна товщини п`єзоелемента;

d - п`єзоелектричний модуль;

U - прикладена напруга.

Властивість п`єзоелементів перетворювати електричні коливання в механічні і навпаки використовують у перетворювачах ультразвукових дефектоскопів, коли п`єзоелемент почергово залежно від режиму роботи дефектоскопа може випромінювати або приймати УЗК.

Ультразвукові коливання, які генеруються п'єзоелементом, являють собою імпульси хвильового руху, основна частина яких відповідає власній частоті коливань пластинки п`єзоелемента.

Розрізняють поздовжні, поперечні і поверхневі ультразвукові хвилі (коливання).

Поздовжніми називаються такі хвилі, в процесі проходження яких через деяке середовище частинки середовища зміщуються в напрямку руху хвилі (рис. 3. а).

Рис. 3 Види ультразвукових хвиль (коливань):

а - поздовжні; б - поперечні; в - поверхневі

Поперечними або зсувними хвилями називаються такі, при пропусканні яких частинки середовища коливаються в площині, перпендикулярній до напрямку розповсюдження хвилі (рис. 3, б).

За деяких умов ультразвукові хвилі можуть розповсюджуватись на поверхні матеріалу (так звані хвилі Релея, Лямба, Лява). Переміщення частинок матеріалу в цьому випадку проходить в поздовжньому і поперечному напрямках (рис. 3,в).

Розповсюдження УЗК залежи.

Застосування ультразвуку для періодичного експлуатаційного неруйнівного контролю стану металу елементів ядерного реактора ВВЭР-1000. Використовування.

Загальні поняття про фінансовий контроль. Об'єкт фінасового контролю. Ревізія – метод чи форма фінансового контролю? Класифікація та особливості прове.

Контроль як самостійна функція управління. Предмет, метод та об’єкти контролю. Форми і види фінансового контролю. Суб’єкти фінансового контролю. Фінан.

Призначення і структура системи технічного обслуговування та ремонту вагонів. Спеціалізація запроектованого вагонного депо. Методи та обладнання неруй.

Технологічне оснащення та узагальнення основних засобів контролю поверхонь і поверхневого шару. Метод гамма-променевої фотоелектронної спектроскопії.

Сучасні комп’ютерні технології у методах неруйнівного контролю бетону

сучасні Комп’ютерні технології

у методах неруйнівного контролю бетону

Науковий керівник - к. т.н., доц.

Хмельницький національний університет

Зведення та наступна експлуатація будівель і споруд нерозривно пов’язані с необхідністю оцінки їх стану. Найбільш важливою є інформація про міцнісні характеристики матеріалів, з яких вони збудовані. Найчастіше вона повинна бути отримана безпосередньо на місці розташування будівельної конструкції без порушення її цілісності, що можливе тільки при використанні неруйнівних методів контролю.

Оскільки найбільш широко у сучасному будівництві використовуються бетон і залізобетон, для них розроблено цілий ряд методів і комп’ютеризованих засобів оцінки характеристик міцності.

В літературі [1, 2] встановлено вимоги до визначення міцності бетону механічними та ультразвуковими методами неруйнівного контролю. Схему класифікації вказаних методів наведено на рис.1.

Рисунок 1 – Класифікація методів неруйнівного контролю міцності бетону

При проведенні контролю міцності бетону за допомогою неруйнівних методів необхідно враховувати ту обставину, що всі ці методи є непрямими. Це означає, що безпосередньо вимірюваною характеристикою є певний фізичний показник, пов’язаний з міцністю бетону деякою кореляційною залежністю. Тому всі методи неруйнівного контролю міцності бетону вимагають побудови індивідуальних градуювальних (тарувальних) залежностей за результатами випробувань стандартних зразків-кубів, виготовлених з бетону такого ж складу та віку, що й випробовувана конструкція.

З усіх методів неруйнівного контролю бетону найбільш точними вважаються методи місцевих руйнувань. В той же час до їх недоліків відносять:

– необхідність визначення положення арматури в конструкції та глибини її залягання;

– неможливість використання на густоармованих ділянках конструкції;

– часткове ушкодження поверхні конструкції.

Сьогодні всі вказані методи все більше реалізуються за рахунок використання комп’ютеризованих засобів контролю.

Так до сучасних приладів, що реалізують метод відриву зі сколюванням, відносять вимірювач міцності бетону «Оникс-ОС» (Росія, Челябінськ, НВП «Интерприбор») .

Перед початком випробування у бетонному виробі попередньо просвердлюють отвір. В отвір встановлюють анкерний пристрій, з’єднують його з вимірювачем тягою і обертанням рукоятки приладу створюють зусилля виривання. Електронний блок приладу відслідковує процес навантаження і запам’ятовує значення зусилля виривання, розраховує значення межі міцності бетону і виводить його на дисплей приладу.

Серед ударних приладів на сьогоднішній день найбільш відомим для реалізації методу ударного імпульсу є прилад ИПС-МГ4 (Росія, Челябінськ, ТОВ «СКБ Стройприбор»). Прилад складається з електронного блока та склерометра. Вимір міцності бетону полягає в нанесенні за допомогою склерометра на контрольованій ділянці виробу серії до 15 ударів. Електронний блок по параметрах ударного імпульсу, що надходить від склерометра, оцінює твердість і пружно-пластичні властивості випробуваного матеріалу, перетворює параметри імпульсу в значення міцності, відображаючи його на дисплеї приладу в мегапаскалях.

Прилад дозволяє оцінювати фізико-механічні властивості матеріалів (міцність, твердість, пружно-пластичні властивості), виявляти неоднорідності, зони поганого ущільнення та ін.

Для випробувань бетону на міцність ультразвуковим методом компанією «Ультракон» (Україна, Київ) розроблено ультразвуковий прилад УК-39. Прилад складається з електронного блока та двох ультразвукових перетворювачів. Перетворювачі можуть бути об’єднані в один датчик або використовуватися роздільно. У першому випадку прилад працює способом поверхневого прозвучування, у другому – наскрізного.

Принципово новою реалізацією ультразвукового методу контролю конструкцій з бетону, залізобетону та каменю при однобічному доступі до них є ультразвукова томографія. Вона дозволяє визначити цілісність матеріалу в конструкції, здійснити пошук сторонніх включень, порожнин, розшарувань і тріщин, а також вимір товщини об’єкта контролю. Результати контролю представляються у вигляді зображень перетинів (томограм) об’єкта, що значно полегшує розуміння результатів контролю та є зручним для експрес-аналізу стану об’єкта. Спеціалізоване програмне забезпечення дозволяє відтворити будь-яку томограму із тривимірного масиву даних, а також представити тривимірне зображення структури об’єкта.

Ультразвуковий томограф А1040 MIRA (Росія, Москва, ТОВ «АКС») являє собою повністю автономний вимірювальний, яким проводять збір і томографічну обробку даних про цілісність матеріалу конструкції. Вимірювальний блок має антенну решітку, що складається з 48 перетворювачів ультразвукових імпульсів із сухим точковим контактом і керамічними зносостійкими наконечниками. Прилад має вбудований комп’ютер, що дає змогу обробляти дані безпосередньо в процесі роботи, представляти їх на TFT дисплеї та зберігати в пам’яті. Для розширеної обробки даних за допомогою спеціального програмного забезпечення існує можливість передати дані на зовнішній комп’ютер.

Впровадження описаних вище комп’ютеризованих приладів в практику діяльності експертних організацій дозволяє значно полегшити процеси обстеження конструкцій існуючих будівель і споруд та покращити якість виконання всіх робіт з обстеження в цілому.

1. ДСТУ Б В.2.7-220:2009 Будівельні матеріали. Бетони. Визначення міцності механічними методами неруйнівного контролю. – К. : Мінрегіонбуд України, 2010. – 20 с.

2. ДСТУ Б В.2.7-226:2009 Будівельні матеріали. Бетони. Ультразвуковий метод визначення міцності. – К. : Мінрегіонбуд України, 2010.

Ультразвуковий метод контролю твердіння бетону

Ультразвуковий метод контролю твердіння бетону - раздел Строительство, З дисципліни БУДІВЕЛЬНІ МАТЕРІАЛИ ТА ВИРОБИ Ультразвуковий Імпульсний Метод Контролю Твердіння Бетону Застосовується Для .

Ультразвуковий імпульсний метод контролю твердіння бетону застосовується для збірних та монолітних бетонів, залізобетонів під час твердіння в природних умовах процесу термовологої обробки.

Ультразвуковий метод заснований на залежності між міцністю бетону та швидкістю поширення в ньому ультразвуку. Визначення міцності бетону засновано на даних вимірювання швидкості поширення ультразвуку в контрольному виробі та попередньо встановленій градуювальній залежності «Швидкість-міцність» або «час-міцність».

Оптимальну подовженість ізотермічного прогріву бетону обирають за результатами визначення його міцності протягом декількох циклів теплової обробки з варіацією підйому температури ізотермічного прогрівання.

Технологічний момент припинення ізотермічного прогрівання встановлюють або за досягнення заданого значення часу поширення ультразвуку в твердіючому бетоні або за відносної його «стабілізації».

Ультразвукова апаратура повинна мати швидкість поширення ультразвуку більш 2000м/с. Апаратура обладнується термостійкими перетворювачами, що кріпляться на бортоснастці форми (рис. 16.9), або акустичними зондами, що занурюються у бетонну суміш (рис. 16.10), які встановлюються на базі 100-200 мм.

Для побудови градуювальної залежності заздалегідь заготовлюють не менше 15 серій зразків однакового складу бетону та оброблюють їх у відповідних умовах теплової обробки.

Значення часу поширення ультразвуку (в мкс) визначають за формулою16.5.

(16.5)

де L – база прозвучування під час контролю міцності бетону, виробів, мм;

sз – швидкість ультразвуку, що відповідає за градуювальною залежністю «швидкість – міцність» міцності RВИМ (м/с), яка вимагається.

Контроль твердіння бетону здійснюють у наступному порядку. Спочатку встановлюють у бетонний виріб у процесі формування акустичні зонди, покриті тонким шаром мастила. Ультразвукове прозвучування бетону здійснюють у перпендикулярному напрямку до його ущільнення та розташування апаратури, концентрація якої не повинна перевищувати 5 %. Міцність бетону в процесі термообробки та твердіння визначають за градуювальною залежністю, а момент припинення ізотермічного прогрівання – за заданим часом та стабілізацією поширення ультразвуку.

Форма звіту: Оформлення лабораторного журналу

1 ГОСТ 10181.1-81; ГОСТ 10181.4-81. Смеси бетонные. Методы определения прочности по контрольным образцам.

2 ДСТУ Б.В.2.7-43-96. Бдівельні матеріали. Бетони важкі. Технічні умови. – Київ, 1997.

3 ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний.

4 ДСТУ Б.В.2.7-101-2000. Матеріали рулонні покрівельні та гідроізоляційні. – Київ, 2000.

5 ГОСТ 380-94. Сталь углеродистая обыкновенного качества.

6 Кривенко П.В. и др. Будівельне матеріалознавство: Підручник. – К.: ТОВ. УВПК «ЕксОб», 2004. – 704 С.

7 Попов К.Н. Оценка качества строительных материалов: Физико-механические исптыания стороительных материалов. – М.: Стройиздат, 2001. – 378 с.

8 Методические указания к выполнению лабораторных работ (для студентов дневной формы обучения). – Харьков, ХИСИ, 1990, - 61 с.

9 ДСТУ БВ.2.7-71-98. Щебень і гравій із щільних гірськіх порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт. – Київ, 1999.

Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт № 9-16 з дисципліни «Будівельні матеріали та вироби» для студентів спеціальностей: 7.092101 «Промислове і цивільне будівництво», 7.120101 «Архітектура будівель і споруд», 7.092104 «Технологія будівельних конструкцій, виробів і матеріалів», 6.092600 «Водопостачання та водовідведення»

Укладачі: Вандоловський Олександр Георгійович

Казімагомедов Ібрагім Емірчубанович

Вішев Олексій Володимирович

Деденьова Олена Борисівна

Костюк Тетяна Олександрівна

Ліпко Тетяна Артурівна

Рачковський Олександр Васильович

Відповідальний за випуск О.Г. Вандоловський

Редактор Л.І. Христенко

План 2011, поз. 65 Формат 60×84 1/16 Папір друк № 2

Підп. до друку Обл.-вид. арк.

Надруковано на ризографі. Ум. друк. арк.

Тираж 100 прим. Зам. № 1807 Безкоштовно

ХДТУБА, 61002, Харків, вул. Сумська, 40

Підготовлено та надруковано РВВ Харківського державного технічного університету будівництва та архітектури

Ротару:и даже после 45 лет Ваша кожа будет свежей и подтянутой, если...

Добавляю 1 каплю и СЕКС с мужем длится по 2-3 часа. Потенция железная!

Почему все аптеки молчат? Грибок ногтя боится как огня дешевого...

При простатите и вялой потенции никогда не трогайте свой...

Вам кричу! Если ноют колени и тазобедренный сустав cразу убирайте из рациона...