Контрольная работа по метрологии на тему Контрольная по метрологии: контроль механических свойств

1)Что подразумевается под контролем механических свойств и дефектоскопии каменных материалов.
А. Магнитный метод контроля регламентируется ГОСТ 22904-93. Основан на взаимодействии магнитного или электромагнитного поля прибора со стальной арматурой железобетонной конструкции. Этот метод позволяет установить величину защитного слоя, выявить расположение верхнего ряда стержневой арматуры и закладных, а также при неизвестном защитном слое примерно оценить диаметр арматуры.
Использование магнитного метода дает возможность уточнить соответствие исполнения ж/б конструкций проектным решениям в части соответствия диаметра и положения использованной арматуры; восстановить утраченную проектную документацию по армированию; произвести разметку конструкции для испытания прочности бетона при использовании методов отрыва, скалывания ребра, УЗ метода либо при выбуривании кернов; оценить взаимное расположение арматуры и трещин, выходящих на поверхность конструкции.
Несомненным недостатком этого метода является невозможность проведения контроля через арматурную сетку, связанную небольшим шагом, а также влияние на показания прибора сильного электромагнитного поля, создавать которое могут силовые трансформаторы, антенны и другие устройства, расположенные вблизи участка проведения работ.
Наиболее распространенные приборы, реализующие данный метод - измерители защитного слоя, диаметра и положения арматуры - ИПА-МГ4, выпускаемый "СКБ "Стройприбор", ПОИСК-2.5, выпускаемый фирмой "Интерприбор", ИЗС-10Н и другие, менее распространенные в России приборы.
Наиболее широко используемый прибор ИПА-МГ4:
• Имеет очень удобную структуру пользовательского меню, в котором все настройки производятся из одного экрана прибора, который появляется после включения и калибровки датчика
• Позволяет определить ось арматурного стержня
• Определяет диаметр арматуры при известном защитном слое
• Определяет величину защитного слоя до 10 см при известном диаметре
• Имеет справочный режим работы при неизвестном диаметре и толщине защитного слоя, дающий достаточно точные результаты
• Датчик прибора имеет кнопку включения, что позволяет избежать намагничивания датчика наведенными электромагнитными полями при выключенном режиме измерений
• Поиск оси арматурного стержня осуществляется по изменению тональности звукового сигнала, достаточно громкого, чтобы можно было его услышать в условиях стройплощадки, и по показаниям цифрового дисплея
• Предусмотрена возможность выбора класса контролируемой аппаратуры
• Режим калибровки преобразователя нажатием одной кнопки
• Энергонезависимая память измерений
Прибор ПОИСК-2.5:
• измерение толщины защитного слоя при известном диаметре арматуры
• измерение толщины защитного слоя и неизвестного диаметра арматуры
• сканирование объектов с запоминанием результатов
• автоматизированная настройка на любые марки сталей, в том числе на неизвестные
• акустический поиск арматуры
• комбинированное отображение толщины защитного слоя в цифровом виде и линейным индикатором;
• энергонезависимая память 800 результатов с возможностью просмотра результатов по номерам и датам, а также условий выполнения измерений;
• выбор вида арматуры (стержни, проволока, канаты, пряди) и вида с возможностью индивидуальной настройки;
• полноценное отображение результатов на графическом дисплее с регулируемой контрастностью и подсветкой;
• автоматическая термокомпенсация и калибровка прибора;
• диалоговый режим работы пользователя с прибором через систему меню;
• индикация степени разряда батареи питания с выдачей сообщения о необходимости её заряда;
• автоматическое отключение неработающего прибора;
• выбор языка текстовых сообщений (русский, английский);
• инфракрасный оптоинтерфейс для связи с компьютером
Б. Ультразвуковой метод контроля. Основан на свойстве УЗ волн по-разному отражаться от объектов различных плотностей.
В настоящее время используют три способа УЗ диагностики защитного слоя: сквозное и поверхностное прозвучивание, а также эхо-метод.
Первые два метода подробно рассмотрены в предыдущем номере журнала. Их использование для дефектоскопии защитного слоя аналогично их применению для измерения прочности. Отличие состоит в том, что по регистрируемым изменениям в скорости прохождения УЗ волн делается заключение не о прочности, а о наличии приповерхностных либо внутренних дефектов материала. Приборы, которые используются для этих методов те же, что и для контроля прочности бетона - УК1401 или ПУЛЬСАР. Естественно, что в этом случае нужно комплектовать прибор выносными датчиками. Однако в практике НК железобетонных объектов значительное место занимают объекты, имеющие доступ только с одной стороны: оболочки туннелей, трубы, защитные оболочки реакторов, взлетно-посадочные полосы, гидротехнические сооружения и т. д. Да и не всегда есть возможность протянуть длинный провод на другую сторону объекта контроля, потери сигнала в котором могут значительно ухудшить точность измерений.
Эхо-метод намного информативнее и требует лишь одностороннего доступа к обследуемой конструкции. При этом результаты контроля представляются в виде томограммы внутренней структуры объекта контроля, где различными уровнями яркости или цветом отмечены области, отражающие УЗ волны, то есть вероятные дефекты конструкции.
УЗ томограф А1220 - единственный серийно выпускаемый в России прибор, реализующий эхо-метод контроля. Изготавливает его фирма "Акустические контрольные системы". Он не уступает импортным аналогам по возможностям и качеству исполнения, но значительно превосходит их по цене, естественно, в сторону ее уменьшения. Благодаря таким выдающимся характеристикам, он успешно экспортируется в страны ЕЭС.
Конструктивно прибор состоит из электронного блока и антенного устройства с решеткой из 24 (4х6) УЗ преобразователей. Подпружиненный подвес преобразователей решетки позволяет вести контроль объектов с шероховатостью поверхности бетона до 8 мм между впадинами и выступами.
Пыле- и брызгозащищенная конструкция прибора позволяет эксплуатировать его в тяжелых полевых условиях. А наличие подогрева экрана позволяет проводить работы при отрицательных температурах до -20°С.
К прибору можно подключать выносные УЗ преобразователи для контроля прочности и дефектоскопии методами поверхностного и сквозного прозвучивания.
Прибор позволяет:
• Контролировать изделия из бетона толщиной до 1м
• Обнаруживать дефекты в виде воздушного цилиндра диаметром от 50 мм на глубинах от 100 до 400мм
• Погрешность измерения толщины и глубины залегания дефектов не хуже 10%
В. Метод радиолокации.
УЗ эхо-метод контроля позаимствован из радиолокации, типичным представителем которой является прибор радиолокационного подповерхностного зондирования, в общепринятой терминологии - георадар. Работа георадара основана на использовании классических принципов радиолокации. Передающей антенной прибора излучаются сверхкороткие электромагнитные импульсы (единицы и доли наносекунды), имеющие 1,0-1,5 периода квазигармонического сигнала и достаточно широкий спектр излучения. Центральная частота сигнала определяется типом антенны.
Выбор длительности импульса определяется необходимой глубиной зондирования и разрешающей способностью прибора. Для формирования зондирующих импульсов используется возбуждение широкополосной передающей антенны перепадом напряжения (ударный метод возбуждения).
Излучаемый в исследуемую среду импульс отражается от находящихся в ней предметов или неоднородностей среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость или проводимость, принимается приемной антенной, усиливается в широкополосном усилителе, преобразуется в цифровой вид при помощи аналого-цифрового преобразователя и запоминается для последующей обработки. После обработки полученная информация отображается на дисплее компьютера в виде так называемых радарограмм. Радарограмма состоит из набора георадарных трасс, которая представляет собой запись радиоволны излученной антенной и принятой приемником излучения. Одна трасса представляет собой синусоиду с различной амплитудой и длиной периода. Амплитуда и длина периода волны зависят от диэлектрической проницаемости среды, через которые они проходят. В нашем случае такой средой является бетон.
Радарограмма, так же как и УЗ томограмма, представляется на экране компьютера или прибора в виде областей, где различными уровнями яркости или разными цветами представлены области имеющие различную диэлектрическую проницаемость. Но, поскольку, бетон является однородной средой, то эти участки будут являться либо арматурными стержнями, закладными, либо дефектами.
Отличить арматуру от дефектных участков на радарограмме можно по регулярному шагу арматуры. В сомнительных случаях можно воспользоваться прибором ИПА или ПОИСК.
Наибольшее распространение в России имеют георадары серии ОКО.
Для контроля сооружений из бетона используются два типа георадарных антенн: с центральной частотой 1700МГц - АБ-1700, и частотой 1200МГц - АБ-1200.
Георадар позволяет:
• Контролировать сооружения из бетона толщиной от 1м (АБ-1700) до 1,5м (АБ-1200).
• Разрешающая способность от 3см (АБ-1700) до 5см (АБ-1200).
Как следует из вышеизложенного, метод георадиолокации и УЗ эхо-метод сходны по получаемым результатам. Отличия методов заключаются в:
• УЗ эхо-метод позволяет проводить контроль на "сырых" (с недавно снятой опалубкой) бетонах и густоармированных бетонах. В этих же случаях метод георадиолокации будет работать хуже.
• Прибор УЗ эхо-локации кроме дефектоскопии, можно использовать и для определения прочности бетона методом поверхностного либо сквозного прозвучивания.
• Метод георадиолокации обладает значительно более высокой производительностью и позволяет осуществлять площадную съемку. Это можно использовать при поиске заложенных отверстий, проемов и т.д. Так, например, георадары используют для поиска мест тайников в бетонных стенах.
• Метод георадиолокации можно использовать и для дефектоскопии кирпичной кладки, на которой УЗ эхо-метод работать не будет.
Г. Механический метод дефектоскопии
Часто для определения глубины трещин, выходящих на поверхность используют щупы. Для определения ширины раскрытия трещин обычно применяются специальные оптические микроскопы с 20-30 - кратным увеличением.
Д. Электрохимический метод дефектоскопии
После того, как в бетоне на глубине залегания арматурных стержней созданы благоприятные условия для возникновения и развития процессов коррозии, в течение определенного периода времени происходит скрытая коррозия арматуры - без внешних признаков на поверхности. Это начало первой фазы коррозии. Дать качественную оценку состояния