非接觸式混凝土收縮變形測定儀原理
今天用到一個新儀器,順便看了一下檢測原理,整理一下。
非接觸式混凝提收縮變形測定儀,是用來測定混凝土在澆築成型以後,混凝土本身的收縮量問題。
一
先說點題外話。
新澆築的混凝土的收縮有很多原因,混凝土澆築以後,水泥等材料會與新的稀的混凝土中的水進行反應,會消耗其中的水分,另外混凝土中的部分水分會蒸發。水分丟失了,混凝土就幹了,幹了自然就容易起收縮,這和好理解吧。另外水泥遇水會產生熱量,會使混凝土膨脹,當過了一會溫度降下來了,混凝土就會收縮。
這個收縮時很危險的,在初期,混凝土還沒有成為一個完整的整體,沒有產生足夠的強度,收縮就會導致混凝土開裂。混凝土看起來堅固無比,但是其實它也很脆弱,只要一開裂,它就容易破壞。比如有腐蝕性的東西進入,酸雨啊,水和二氧化碳啊,它就會被腐蝕。另外要是混凝土在開裂的地方受拉,就會很容易斷裂。
混凝土可是我們結構的主要築成部分之一,一旦它破壞了,無論幾百萬還是上千萬的房子就不能住了,而且拆下來的建築垃圾,還不知道往哪兒堆,至少在混凝土上邊種菜肯定不行,那就會造成土地浪費。
二
回過頭來
先介紹一個東西,法拉第電磁感應原理,這個無論文科還是理科都知道。就是金屬的東西在磁場裡運動,金屬裡邊的電子就會定向運動,從而產生電流。反過來金屬裡邊電子流動產生電流,就會在金屬周圍產生磁場。
這個檢測方法叫非接觸式檢測,其實也不能完全算非接觸式,其實就是檢測探頭不跟被測物體直接接觸,而是在被測物體上放靶子,這個靶子隨著物體運動,檢測這個靶子的運動就檢測了這個物體的運動。
檢測探頭是一個不斷通有交變電流的金屬探頭,交變電流,就是正負極在不斷地變化,這樣電流的方向就不斷變化,自然對應產出的磁場方向也不斷變化。靶子就是一個鐵塊,鐵塊在靠近金屬探頭的地方,這樣金屬探頭產生的磁場就會影響這個靶子,讓靶子產生內部環形運動的電流,我們叫渦流,因為電流不是像我們平常見的在導線裡流動,而是在鐵塊內部流動,像一個漩渦以相,平面轉動。
這個原理我們平常生活在也會接觸到,電磁爐就是這樣的,下邊的線圈不斷產生交變電流,讓上邊的鍋內產生大量的環形電流,所謂電流就是電子的移動,電子瘋狂跑會到處撞擊,就會產生熱量。
這個時候靶子產生的渦流也會產生磁場,磁場會反過來影響探頭,靶子離探頭的距離遠近,角度,是否震動,是否旋轉,都會對探頭產生不同的影響。這個時候檢測探頭的電信號變化,就能判斷這個靶子是什麼狀態。當然要對這個電信號進行計算分析,原理很簡單,關鍵是信號給你了,怎麼分析這個信號,這也就是這個機器值錢的地方。
剛剛說到靶子的狀態不一樣,對探頭影響不一樣。也就意味著探頭可以測不同的信號,分析不同的數據。如對汽輪機、水輪機、鼓風機、壓縮機、空分機、齒輪箱、大型冷卻泵等大型旋轉機械軸的徑向振動、軸向位移、軸轉速、脹差、偏心、以及轉子動力學研究和零件尺寸檢驗等進行在線測量和保護。
當然原理就是這麼個原理,根據這個原理還有各種各樣的檢測器,檢測各種各樣的數據。