เครื่องทดสอบความเร็วพัลส์ – Vikasonic

เครื่องทดสอบความเร็วพัลส์ – Vikasonic

Vikasonic เป็นอุปกรณ์ทดสอบอัลตราโซนิกที่ออกแบบมาเพื่อวัดเวลาการเซ็ตตัวและตรวจจับความเสียหายภายในคอนกรีตและวัสดุอื่นๆ มีตัวเลือกความถี่ที่ปรับได้ (54 kHz หรือ 80 kHz) และให้การวัดที่แม่นยำสูงด้วยความกว้างพัลส์ ≤ 1µs และความไวดีกว่า 250µV อุปกรณ์นี้มีคุณสมบัติเช่น การคำนวณความเร็วพัลส์ โมดูลัสของยัง นาฬิกาเรียลไทม์ การวัดอุณหภูมิโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลชนิด K และอินเทอร์เฟซ USB สำหรับการจัดเก็บข้อมูล อุปกรณ์นี้ทำงานโดยใช้ไฟหลักหรือแบตเตอรี่ภายใน และเหมาะสำหรับการประเมินความเสียหายของโครงสร้างทั้งในห้องปฏิบัติการและในสถานที่ รวมถึงการทดสอบความต้านทานการเยือกแข็งและละลาย

ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 นักวิจัยเสนอให้ใช้ระยะเวลาการเปลี่ยนผ่านด้วยคลื่นเสียงเหนือเสียงในการวัดการเซ็ตตัวของปูนและคอนกรีตสดเป็นทางเลือกแทนวิธีการดั้งเดิม เช่น เครื่องวัดการแทรกซึมและเครื่องวิแคต ซึ่งมีข้อจำกัดบางประการ โดยร่วมมือกับบริษัทผสมแห้งของเยอรมนี Qualitest-Schleibinger พัฒนาหน่วยอัลตราโซนิกเฉพาะทางที่มีเครื่องบันทึกข้อมูลแบบบูรณาการและการตั้งค่าที่ออกแบบเฉพาะสำหรับตัวอย่างปูน

หลักการวัด

ปูนสดวางอยู่ระหว่างเครื่องแปลงสัญญาณอัลตราโซนิกสองเครื่อง ซึ่งจะปล่อยพัลส์ทุกๆ 0.25 วินาทีหรือน้อยกว่าที่ความถี่ 54 kHz เมื่อปูนแข็งตัว เวลาเปลี่ยนผ่านจากอัลตราโซนิกจะเปลี่ยนไป เมื่อสารยึดเกาะเริ่มสร้างโครงสร้างที่ยึดเกาะกัน ความเร็วของคลื่นอัลตราโซนิกจะเพิ่มขึ้น เมื่อโครงสร้างผลึกที่พัฒนาเต็มที่แล้ว อัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเสียงจะช้าลง อย่างไรก็ตาม เมื่อหินซีเมนต์ยังคงรวมตัวกัน ความเร็วจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง

การตั้งค่าการวัด

เซลล์วัดแต่ละเซลล์ประกอบด้วยทรานสดิวเซอร์อัลตราโซนิค 300,000 ตัว Vikasonic บันทึกเวลาการเปลี่ยนผ่านอัลตราโซนิคและการลดทอนสัญญาณอย่างต่อเนื่อง โดยจัดเก็บข้อมูลในรูปแบบดิจิทัลบนไดรฟ์ USB มาตรฐาน แต่ละชุดข้อมูลสามารถมีจุดข้อมูลได้มากกว่า XNUMX จุด ซึ่งรวมถึงวันที่ เวลา ความเร็วเสียง (ม./วินาที) โมดูลัสของยัง (GPa) และความแรงของสัญญาณ (dB) ค่าอุณหภูมิภายในตัวอย่างจะถูกบันทึกโดยใช้เทอร์โมคัปเปิลชนิด K และบันทึกเป็นเซลเซียส

อุปกรณ์นี้ทำงานด้วยล้อเพียงล้อเดียว ง่ายต่อการควบคุมแม้จะสวมถุงมือป้องกันก็ตาม อุปกรณ์นี้ทำงานโดยใช้ไฟหลักหรือแบตเตอรี่ จึงเหมาะสำหรับการวัดในสถานที่จริง รวมถึงการประเมินความเสียหายของโครงสร้าง ด้วยการใช้อ่างวัด C0026 ระบบสามารถตรวจจับความเสียหายภายในลูกบาศก์คอนกรีตระหว่างการทดสอบวงจรการแช่แข็งและละลาย เช่น การทดสอบ CIF

การขอ Qualitest-Schleibinger Vikasonic ทำงานโดยอิสระ ไม่ต้องใช้พีซีในระหว่างการทดสอบ ข้อมูลสามารถนำเข้าสู่ Excel ได้โดยตรง และซอฟต์แวร์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งพัฒนาโดย Qualitest-Schleibinger สามารถปรับแต่งเพื่อให้ตรงตามความต้องการเฉพาะได้

ตัวอย่างการใช้งาน

ความลึกของการเจาะเป็นมิลลิเมตรเมื่อเวลาผ่านไปเป็นนาที - วัด 5 ครั้งด้วยวัสดุเดียวกันและอัตราส่วนน้ำต่อสารยึดเกาะเท่ากัน

การทดสอบด้วยเครื่อง Vicat

ด้วยเครื่องมือ Vicat ความเบี่ยงเบนเป็นเปอร์เซ็นต์จะขึ้นอยู่กับความลึกของการเจาะ การทดสอบนี้ทำให้ค่าเบี่ยงเบนอยู่ระหว่าง 27% ถึง 40%  

ความเร็วเสียงอัลตราโซนิกเป็นเมตร/วินาทีเมื่อเวลาผ่านไปเป็นนาที - 5 เท่าวัดด้วยวัสดุเดียวกันและอัตราส่วนน้ำต่อสารยึดเกาะเท่ากัน

ทดสอบด้วยวิธีอัลตราโซนิก Vikasonic

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงพบว่ามีความคลาดเคลื่อน 18% ดังนั้นวิธีคลื่นเสียงความถี่สูงจึงมีความแม่นยำมากกว่าวิธีวิกัต

ความลึกของการทะลุทะลวง (สีน้ำเงิน) เป็นมิลลิเมตร และความเร็วเสียงอัลตราโซนิก (สีแดงอมม่วง) เป็นเมตร/วินาที เมื่อเวลาผ่านไปเป็นนาที - วัด 5 ครั้งด้วยวัสดุเดียวกันและอัตราส่วนน้ำ/สารยึดเกาะเท่ากัน

 ความลึกของการแทรกซึมเป็นมิลลิเมตรเหนือความเร็วเสียงอัลตราโซนิกสำหรับวัสดุ 2 ชนิด (KIS) ที่มีอัตราส่วนน้ำต่อสารยึดเกาะต่างกันและวัสดุอื่น (RGB)

การเปรียบเทียบทั้งสองวิธี

ความสัมพันธ์ระหว่างการทดสอบ Vicat และวิธีอัลตราโซนิก Vikasonic จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัสดุและการออกแบบส่วนผสม ดังนั้น การสอบเทียบระหว่างสองวิธีนี้จึงมีความจำเป็นสำหรับส่วนผสมแต่ละอย่าง เมื่อสร้างเส้นโค้งการสอบเทียบนี้แล้ว การทดสอบอัลตราโซนิกสามารถแทนที่การทดสอบ Vicat ได้อย่างมีประสิทธิภาพ  

แม้ว่าต้นทุนเบื้องต้นของการติดตั้งอัลตราโซนิกจะสูงกว่าเล็กน้อย แต่ต้องใช้บุคลากรน้อยกว่าและให้ผลลัพธ์ที่เป็นรูปธรรมและเชื่อถือได้มากกว่า

การทดสอบโมดูลัสของยังหรือความเสียหายภายในขององค์ประกอบคอนกรีตด้วย Vikasonic

Vikasonic ไม่เพียงแต่เหมาะสำหรับการวัดระยะเวลาการเซ็ตตัวเท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับการตรวจจับความเสียหายภายในของชิ้นงานหรือองค์ประกอบโครงสร้างอีกด้วย สำหรับการใช้งานนี้ เราขอแนะนำให้ใช้ตัวแปลงสัญญาณความถี่ 54 kHz (รหัสสั่งซื้อ U0009) การใช้เจลเชื่อมต่อแบบออร์แกนิกที่ปราศจากไขมันช่วยให้สัมผัสกับชิ้นงานได้โดยตรงและมีประสิทธิภาพเพื่อการวัดที่แม่นยำ

สามารถทดสอบตัวอย่างได้โดยการสัมผัสโดยตรงกับตัวแปลงสัญญาณหรือในอ่างน้ำ ซึ่งน้ำจะทำหน้าที่เป็นตัวจับคู่ วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์จะไม่ได้รับผลกระทบจากการจัดตำแหน่งของตัวแปลงสัญญาณ

การติดตั้งอ่างอาบน้ำประกอบด้วยเครื่องแปลงความถี่ 80 kHz จำนวน 0026 เครื่องที่ติดตั้งไว้ด้านตรงข้ามกัน (รหัสสั่งซื้อ C12390) แนวทางนี้สอดคล้องกับ CEN/TS 9-9 "การทดสอบคอนกรีตที่แข็งตัว — ส่วนที่ 15177: ความต้านทานการแข็งตัวและละลายด้วยเกลือละลายน้ำแข็ง — การขูดหินปูน" และ CEN/TR XNUMX "การทดสอบความต้านทานการแข็งตัวและละลายของคอนกรีต — ความเสียหายของโครงสร้างภายใน"

มาตรฐาน

• ASTMS C597-16: อ้างอิง วิธีทดสอบมาตรฐานความเร็วพัลส์ผ่านคอนกรีต
• ห้องน้ำในตัว 12504-4:2021: การทดสอบคอนกรีต — การกำหนดความเร็วของพัลส์อัลตราโซนิก
• บี 1881: ส่วนที่ 203: การทดสอบคอนกรีต — ข้อแนะนำในการวัดความเร็วพัลส์อัลตราโซนิกในคอนกรีต
• NF P 98-231-5 (เมษายน 1997): การทดสอบที่เกี่ยวข้องกับทางเท้า — การทดสอบการอัดแน่นของวัสดุที่ไม่ใช่ยางมะตอย ส่วนที่ 5: การกำหนดขีดจำกัดเวลาการทำงานของวัสดุที่เป็นเม็ดที่ยึดด้วยสารยึดเกาะซีเมนต์โดยใช้การตรวจสอบด้วยคลื่นเสียง
• มาตรา 12390-9: การทดสอบคอนกรีตที่แข็งตัว — ตอนที่ 9: ความต้านทานการเยือกแข็ง-ละลายด้วยเกลือละลายน้ำแข็ง (การขูดหินปูน)
• CEN/TR 15177: การทดสอบความต้านทานการแข็งตัว-ละลายของคอนกรีต — ความเสียหายต่อโครงสร้างภายใน