Первый этап - измерение поверхностных волн

2.5. Акустические характеристики материала СК определяются по колебаниям, инициированным импульсной ударной нагрузкой, приложенной к поверхности конструкции.

Для поверхностных волн определяются скорость их распространения при различных длинах волн, а также интенсивность затухания и наличие отражений.

2.6. Определение параметров поверхностных волн обеспечивается со следующими параметрами точности:

относительная доверительная погрешность определения интенсивности затухания волн составляет:

- 15% - при проведении относительной калибровки каналов измерения;

- 20% - без проведения относительной калибровки;

доверительная вероятность определения значения относительной доверительной погрешности равна 0,95.

2.7. Абсолютные значения упругих характеристик материала (модуля упругости или сдвига) или различных слоев СК (для многослойной конструкции) определяются по значениям скоростей продольных или поперечных волн для теоретической модели при условии обеспечения наибольшего совпадения фактически полученных и расчетных дисперсионных кривых поверхностных волн.

2.8. Прочность материала конструкции или ее отдельных слоев определяется по корреляционным зависимостям между прочностью и скоростью распространения в нем продольных волн.

2.9. При проведении измерений должны выполняться операции и применяться технические средства, требования к характеристикам которых приведены в таблице N 2.1.

Типовая схема измерений скорости поверхностной волны в конструкции приведена на рис. 2.2.

Таблица N 2.1

Операции и средства оценки состояния

строительных конструкций

Рис. 2.2. Схема измерений скорости

поверхностной волны в конструкции

(А1 - А7 - точки установки акселерометров,

ПУ1, ПУ2 - точки приложения нагрузки)

2.10. Для построения дисперсионных кривых выбирают отдельные измерительные лучи в различных частях поверхности конструкции, а для построения годографов скоростей - измерительные створы, образуемые несколькими измерительными лучами (расстановки с индексами "a" и "b" на рис. 2.2). При этом измерительные лучи располагаются на одной прямой и смещаются относительно друг друга вдоль измерительного створа на постоянный шаг.

2.11. Поверхность мест установки акселерометров подготавливают для установки датчиков, очищая от пыли, отслоившейся краски, и т.п., при необходимости просушивают и покрывают ее тонким слоем пластилина или специальной мастики.

2.12. Схема измерительного комплекса (рис. 2.3) представляет собой последовательное соединение первичных измерительных преобразователей (акселерометров), согласующих усилителей, многоканального АЦП и ПК. Один из каналов измерения отводится под акселерометр, устанавливаемый на ударном грузе для измерения момента приложения и величины импульса ударной нагрузки.

2.13. При выборе точек измерения и типа датчиков следует учитывать характер источника колебаний, интенсивность и длительность колебаний, продолжительность измерений, погрешность измерений, в том числе за счет помех природного и техногенного происхождения. Рекомендуется одновременная трехкомпонентная регистрация колебаний в каждой точке измерения.

2.14. Для возбуждения колебаний подготавливается тампер (молоток), на котором закрепляется пьезоакселерометр. Длительность ударного импульса регулируется амортизирующими прокладками, закрепленными на тампере.

2.15. Тампер представляет собой деревянный брус массой 10 - 12 кг, один из торцов которого имеет форму полусферы или снабжен сферическим наконечником из упругого материала. Акселерометр для измерения нагрузки крепится на втором торце тампера. Для возбуждения низкочастотных волн рекомендуется использовать более тяжелый тампер с мягким наконечником (поролон, пористая резина).

Рис. 2.3. Схема измерительного комплекса

(А1 - Аn, Аy - пьезоэлектрические акселерометры,

АВК1 - АВКn - антивибрационные кабели,

У1 - Уn - согласующие усилители,

ПУ - предусилитель)