А именно, на 2-х боковых гранях устанавливают идентичные рупорные антенны, которые заполнены диэлектрическим материалом, аналогичным материалу призмы, для осуществления согласования ввода и вывода электромагнитной энергии от генератора к детектору.
При этом чувствительность фазового проходного метода и приборов данного контроля качества в значительной степени зависит от конкретных параметров и типа приемно-излучающих антенн, их взаимного расположения на боковых гранях призмы, а также чувствительность зависит от параметров призмы и объектов контроля.
Пр мером реал зации радиоволнового метода контроля качества при поверхностной плотности блоков и плиток из пеноматериалов
и друг х д электр ков в диапазоне от 60 ... 350 кг/м3 являются при- |
|
боры, работа которых основана на физических явлениях, имеющих |
|
С |
|
место |
полном внутреннем отражении электромагнитных волн. |
При этом прон кновение электромагнитной волны осуществля- |
|
ется в менее плотную среду и продольном смещении максимума от- |
|
при |
|
|
бА |
раженного пучка. В результате чего имеем, что при угле падения электромагн тной волны, ольшем критического угла, и фиксирован-
ных положен ях, передающей и приемной антенн амплитуда принимаемого с гнала зменяется при изменении диэлектрической проницаемости материалов, которая линейно связана с объемной плотностью материалов, изделий, строительных конструкций, и соответственно в целом зданий и сооружений (объекты контроля).
А именно в режиме измерения, при увеличении плотности мате-
ность объекта контроля. При этомДзначение плотности объекта контроля определяется по цифровому индикатору, в том числе глубина контроля 10 мм (в диапазоне радиоволн) и площадьИзоны контроля 40 х 40 мм', а также грешность 3 ... 5%.
риала амплитуда сигнала уменьшается за счет смещения максимума отраженного пучка от положения, соответствующего максимуму в отсутствие объекта контроля, и тем больше смещение, чем выше плот-
Также как пример, для измерения плотности снежного покрова (высотой до 5 м) и льда применяют радиоволновой метод контроля, принцип действия которого основан на использовании явления наклона фазового фронта электромагнитной волны, при ее распространении вдоль полупроводящей поверхности.
Применение радиоволновых методов контроля качества для определения влажности в материалах, изделиях, строительных конструкциях, и соответственно в целом зданиях и сооружениях (объекты контроля) основано на 2-х физических явлениях, а именно: поглощении и рассеянии радиоволн, что связано с наличием широкополосной
81
вращательной релаксации полярных водяных молекул в области сверхвысоких радиоволновых частотах.
При этом информацию о влажности объектов контроля содержат амплитуда, фаза и угол поворота плоскости поляризации электромагнитной волны как отраженной, так и прошедшей через влажный объект контроля.
А именно быстрое и точное измерение влажности объектов кон- Строля необходимо для обеспечения высокого качества строительной продукции. При этом большинство влагомеров сверхвысоких радиоволновых частот пр меняется для управления технологическими процессами в бумажной, строительной, пищевой, химической и дру-
ческих свойств воды «сухих» диэлектрических сред.
гихмодействияотраслях промышленности. Применение для этой цели радиоволновых методов контроля качества основано на контрасте диэлектри-
В качестве заключения по радиоволновому неразрушающему
-расширениебАо ласти применения диэлектрических, полупроводниковых, ферритовых и композиционных материалов, изделий, строительных конструкций, и соответственноДв целом зданий и сооружений, контроль которых другими методами менее эффективен;
-возможность использования особенностей радиоволн сверхвысоких частот-диапазона, в том числе к числу этих особенностей отно-
сятся следующие особенности радиоволн сверхвысоких частотдиапазона: И
а) СВЧ-диапазон, который обеспечен большим перепадом мощностей генерируемых волн, что позволяет контролировать объекты контроля и среды различной степени прозрачности. А именно от прозрачности весьма тонких материалов до таких, как мощные бетонные основания зданий и сооружений.
Также радиоволны СВЧ легко могут быть генерированы в виде когерентных поляризованных гармонических колебаний (волн), что дает возможность обеспечивать высокую чувствительность и точность контроля качества объектов контроля.
При этом с помощью радиоволн СВЧ можно осуществить бесконтактный контроль качества объектов контроля по варианту одно-
82
стороннего расположения аппаратуры, по отношению к объекту, по способам контроля на отражение.
В том числе радиоволны СВЧ могут быть остро сфокусированы, что позволяет обеспечить локальность контроля качества объектов контроля, а также позволяет обеспечить минимальный краевой эффект и помехоустойчивость по отношению к близко расположенным предметам. Также позволяет исключить влияние температуры объек-
Ста контроля на измерительные датчики и т.п.
Использование особенностей радиоволн сверхвысоких частотдиапазона обеспеч вает дополнительную информацию об объектах контроля, в том ч сле о внутренней их структуре, дефектах и геометрииПри, которая содерж тся в большом числе параметров полезного радиоволнового сверхвысокого СВЧ-сигнала, а именно в: амплитуде, фазе, коэфф ц енте поляризации и т.д.
этом, рад оволновая аппаратура сверхвысоких частот СВЧ-
выполняется достаточно компактной и удобной в эксплуатации.
диапазона, бАдля осуществления неразрушающего контроля качества
спользован и резонансных радиоволновых сверхвысокочастотных СВЧ-методов контроля качества объектов контроля имеется возможность многопараметрового контроля геометрии, состава и структуры материалов, изделий, строительных конструкций, и соответственно в целом зданий и сооружений (объектов контроля) в
«здоровых» и «дефектных» зонах объектов контроля.
При этом от металлических структур на объектах контроля ра-
ных конструкций, и соответственноДв целом металлических элементов зданий и сооружений требуется двухстороннее расположение датчиков аппаратуры по отношению к объектам контроляИ.
диоволны полностью отражаются, поэтому их применение возможно только для контроля их геометрических параметров и поверхностных дефектов, а для толщинометрии металлических изделий, строитель-
Также особенностью радиоволнового контроля качества, по сравнению с оптическим и радиационным контролем качества следует отразить использование импедансного метода контроля, в том числе для расчета параметров сигналов и соизмеримости длины волны излучения с размерами радиоволнового тракта «источник излучения - объект контроля - приемник излучения».
Практические работы с применением радиоволнового не-
разрушающего контроля качества предусматривают выполнение работ по данному контролю качества сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций, а также металлических строительных конструкций, а именно:
83
1.Сборных и монолитных бетонных и железобетонных фундаментов, в том числе ростверков и свайных оснований.
2.Сборных и монолитных бетонных и железобетонных строительных конструкций.
3.Металлических строительных конструкций.
Работы по организации радиоволнового неразрушающего контроля качества сборных и монолитных бетонных и железобетонных
С |
|
строительных конструкций, а также металлических строительных |
|
конструкций выполняются также с учетом требований и рекоменда- |
|
ций следующей нормативно-технической и нормативно- |
|
технолог ческой документации, а именно: 137, 140, 147-155, 226, 227, |
|
233, 241-243, 246-272, 309-384. |
|
и |
|
|
Практическая работа № 10 |
бА |
|
ТЕПЛОВОЙ НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ |
|
Общ е положен я, правила и контроль выполнения, а также требован я к результатам ра от по тепловому неразрушающему контролю качества определяются нормативными документами, в том числе требованиями государственных стандартов [157], [158], [159] и руководящего документа [160].
Тепловой контроль является один из типов неразрушающего контроля качества, который основан на фиксации и преобразовании
тельной отрасли и в период эксплуатацииДобъектов строительства, где по неоднородности теплового поля можно судить о техническом состоянии контролируемых строительных конструкцийИ, и соответственно в целом зданий и сооружений (объекты контроля).
инфракрасного излучения в видимый спектр излучения.
При этом тепловой метод неразрушающего контроля качества применяется во всех отраслях промышленности, в том числе в строи-
В настоящее время метод теплового неразрушающего контроля качества стал одним из самых востребованных методов в теплоэнергетике, строительстве, промышленном производстве и технической эксплуатации зданий и сооружений.
Повышенный интерес к тепловому контролю качества связано с современными требованиями по обеспечению энергетической эффективности зданий и сооружений, которые регламентируют осуществление энергоаудита объектов контроля, с целью экономии энергоресурсов. В соответствии с данными требованиями, базовым методом
84
контроля качества текущего состояния контролируемых объектов является тепловой метод неразрушающего контроля качества.
Основные методы пассивного неразрушающего теплового контроля качества и область их применения приведены в табл. 11.
Таблица 11
|
Наиме- |
Область |
Контроли- |
Фактор, |
Преде |
Диапа- |
|
Быст |
Пог- |
Примечание |
|
||
|
нование |
применения |
руемый |
ограничи- |
льная |
зон |
|
ро- |
реш- |
|
|
||
|
метода |
|
|
параметр |
вающий |
чувст- |
значе- |
|
дейс |
ность, |
|
|
|
С |
|
область |
витель |
ний |
|
твие, |
% |
|
|
||||
|
примене- |
ность |
|
|
с |
|
|
|
|||||
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Контак- |
Контроль |
Темпера- |
Темпера- |
00,001 |
От |
- |
|
|
Для |
|
||
|
тные |
температу- |
тура |
тура |
объ- |
°C |
270°C |
|
0,1- |
0,1 |
термоэлектр |
|
|
|
|
ры твердых, |
|
екта, |
пре- |
|
до |
|
1,0 |
|
ических |
|
|
|
|
ж дк х |
|
вышаю- |
|
+1500° |
|
|
|
датчиков |
|
||
|
|
|
- |
|
щая |
до- |
|
C |
|
|
|
|
|
|
и |
пустимую |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
ных |
сред, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
размеров |
|
темпера- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
тепловыде- |
|
туру |
на- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляющих |
|
грева |
дат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газообраз |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
элементов |
|
чика; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объектов, |
|
сложная |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
дефектов |
|
конфигу- |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
типа |
нару- |
|
рация |
из- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шения |
|
|
делия; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сплошности |
А |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
плохой |
Д |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
контакт |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
датчика с |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
объектом |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
00,02° От - |
1,0- |
Для |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
C |
40°C до |
0,1- |
термоиндика |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
+400°C |
1,0 |
5,0 |
торов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Геометри- |
|
|
00,01 |
0,1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ческие |
|
|
мм |
500,0 |
|
0,1- |
0,1- |
|
|
|
|
|
|
размеры и |
|
|
|
И |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
мм |
|
1,0 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
форма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
объектов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
85