آزمایش التراسونیک بتن

روش آزمایش التراسونیک

تعیین سرعت پالسفراصوتی در بتن

براساس استاندارد4-12504

محدوده

این سند یک روش برای تعیین سرعت پالس امواج طولی التراسونیک در بتن سخت شده برای استفاده درتعدای برنامه کاربردی مشخص می باشد.

منابع اصلی

برای استفاده از این سند همچنین باید از استاندارد EN206-1:2000, Concrete— Part 1: Specification, performance, production and conformity  استفاده نمود.

اصطلاحات و تعاریف

برای استفاده از این سنداز تعاریف و اصطلاحات مندرج در استاندارد EN 206-1:2000 و موارد ذیل استفاده می شود.

·        زمان انتقال : زمان عبور پالس از مبدول صادر کننده تا مبدول دریافت کننده ازدرون بتن.

·        شروع :لبه پالس تشخیص داده شده توسط دستگاه اندازه گیری

·        زمان خیز : زمان برای لبه پالس اول از 10٪ افزایشبه 90 درصد حداکثر دامنه آن

·        اصل : یک پالس ارتعاشات طولی است توسط مبدل الکترو آکوستیک در تماس با سطحبتن تحت آزمون برگزار شد. بعد از اینکه طول مسیر شناخته شده در بتن، نبض ارتعاشات استرا به سیگنال الکتریکی توسط یک مبدل دوم تبدیل و مدارهای زمان بندی الکترونیکی فعالشدن زمان عبور پالس اندازه گیری می شود.

دستگاه

عمومی

دستگاه شامل یک ژنراتور الکتریکی پالس، یک جفت ازمبدل، یک تقویت کننده و یک دستگاه زمان بندی الکترونیکی برای اندازه گیری گذشت زمانفاصله بین شروع یک پالس تولید شده در مبدل انتقال و شروع ورود خود را مبدل گیرنده.یک نوار کالیبراسیون ارائه شده است برای ارائه یک داده برای اندازه گیری سرعت.

دو شکل از دستگاه زمان بندی الکترونیکی در دسترس هستند:

الف) یک اسیلوسکوپ، که در آن جلو برای اولین بار ازپالس است در رابطه با مقیاس زمان مناسب نمایش داده شود.

ب) یک تایمر فاصله با یک صفحه نمایش دیجیتال برایخواندن مستقیم زمان .

نکته : استفادهاز اسیلوسکوپ می تواند نتایج بهتری در اندازه گیری های پیچیده و اندازه گیری هایخودکار ارائه دهد.

ملزومات اجرا

دستگاهباید عملکرد مورد نیاز زیر مطابقت داشته باشد :

·        اندازه گیری زمان طی مسیر در نمونه کالیبراسیونبا دقت 0.1 میکروثانیه و انحراف معیار مثبت و منفی 2 درصد.

·        پالس محرک الکتریکی اعمال شده  به مبدل انتقال ، نباید دارای زمان خیزش بیش ازیک چهارم از دوره طبیعی باشد.این امر برای اطمینان از این موضوع می توان از شکلپالس استفاده نمود.

·        فرکانس تکرار پالس کم به اندازه کافی اطمینان حاصلشود که از شروع دریافت سیگنال رایگان از دخالت طنین است باشد.

 موارد انجامی برای تست باید براساس اطلاعاتکارخانه تولید کننده انجام شود.

مبدل

فرکانسطبیعی مبدل به طور معمول باید در محدوده 20 کیلو هرتز تا 150 کیلو هرتز باشد.

نکته : فرکانس به کمتر از 10 کیلو هرتز و بالاتر از 200 کیلوهرتز می تواند گاهی اوقات مورد استفاده قرار گیرد. پالس فرکانس بالا شروع خوبی داشته ، اما،هنگام عبور از بتن، دارای سرعت بالاتر اما فرکانس ضعیفتری نسبت پالس فرکانس پایین ترمی باشند. بنابراین بهتر است برای استفاده مبدل فرکانس بالا (60 کیلو هرتز تا 200 کیلوهرتز) برای طول مسیر کوتاه (تا 50 میلی متر) و مبدلهای فرکانس پایین (10 کیلو هرتزتا 40 کیلو هرتز) برای طول مسیر طولانی (تا حداکثر 15 متر) .  مبدل با فرکانس 40 کیلو هرتز تا 60 کیلو هرتز یافتبرای اکثر برنامه های کاربردی مفید باشد.

دستگاه برای تعیین زمان ورود پالس

دستگاهباید قادر به تعیین زمان ورود جبهه اول، با پالسهای با کمترین آستانه ممکن بوده، حتیاگر این امکان وجود داشته باشد که دامنه  درمقایسه با موج نیمه اول پالس کوچک  باشد.

روش

تعیین سرعت پالس

عوامل اندازه گیری سرعتپالس موثر

آرایش مبدل ها – اگرچه بهترین حال ارسال و دریافت فرکانس به علت بشترین انرژی ، حالت مستقیم می باشدولی در بقیه حالت ها هم فرکانس قابل اندازه گیری می باشد. از این رو اندازه گیریدر سه حالت مستقیم ( مبدل ها روبروی هم ) ، انتقال نیمه مستقیم ( مبدل ها عمود برهم ) و یا غیر مستقیم ( در راستای هم ) ، انجام گیردد .

R مبدول گیرنده

B مبدل فرستنده

نکته: در صورتی که امکانقرائت مستقیم وجود نداشته باشد از روش نیم مستقیم ( شکل b ) استفاده می گردد.

نکته: روش غیرمستقیم دارایحساسیت کم بوده و صرفا باید زمانی اصتفاده شود که تنها یک سمت بتن در دسترس باشد ویاز زمانی که هدف ما بررسی کیفیت سطحی میباشد.

اندازه گیری طول مسیر

برای انتقال مستقیم، طول مسیر کوتاه ترین فاصله بینسنسور است. دقت اندازه گیری طول مسیر باید به دقت ± 1٪ ثبت شده است. برای انتقال نیمه مستقیم، آناست که به طور کلی یافت می شود به اندازه کافی دقیق به طول مسیر به عنوان فاصله ازمرکز به مرکز از چهره مبدل اندازه گیری شد. دقت طول مسیر وابسته به اندازه مبدل درمقایسه با مرکز به فاصله مرکز است.  با انتقالغیر مستقیم، طول مسیر اندازه گیری نیست، اما یک سری اندازه گیری با مبدل در فواصل مختلفاز هم جدا (ضمیمه الف مراجعه شود) ساخته شده است.