Файл: Ананьин, Г. П. Управление качеством продукции на заводах железобетонных изделий учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2024
Просмотров: 60
Скачиваний: 0
- 71 -
Существует зависимость между механическим и магнитным
состояниями ферромагнитных материалов. |
|
|
Относительное изменение длины стержня |
, вызванное |
|
воздействием внешнего магнитного поля, |
называется |
магнито- |
стрикцией, а изменение магнитных свойств стержня под влиянием механических напряжений называется магнитоупругим аффектом.
В области прямолинейной части кривой намагничивания меж ду магнитострикцией и магнитоупругим эффектом существует сле
дующее |
соотношение |
(см.рис. 24): |
|
||
|
|
|
лг л и ( т ^ ) » |
<9 3 > |
|
где |
/ - |
интенсивность |
намагничивания. |
|
|
Индекс |
S |
соответствует области |
вращения. |
||
Как известно, для замкнутой магнитной цепи характерна |
|||||
завиеимость- |
1 |
В |
|
||
|
|
|
(94) |
||
|
|
|
|
|
|
где В - магнитная индукция. Поэтому
(95)
I
Если ферромагнитное тело (арматура) намагнитилось во внешнем магнитном поле с напряженностью Н. до индукции В без воздействия внешней силы, то
|
В*\кН, |
(96) |
где |
(J. .- магнитная проницаемость. |
Fg , то зна |
|
Если к арматуре приложить внешнюю силу |
|
чение магнитной индукции изменится на величину |
||
|
Я Гв « ( ц + д ц ) Я , |
(Эт)' |
где |
А р - изменение магнитной проницаемости |
после приложе |
|
ния внешней силы. |
|
72
Работа намагничивания для заданной напряженности внешне го магнитного поля на единицу объема арматуры составит:
при Fq=О
|
, |
_ |
Ж |
УЯ1 . |
|
(98) |
||
|
ли~ |
2. |
I |
|
|
|||
|
|
|
|
|||||
при FqФО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
_ |
1 у |
+а ы Ж 1 |
- |
9 |
(99) |
|
|
Л // - |
|
|
П |
“ |
|||
Отсюда разность работы |
намагничивания |
|
|
|||||
|
д |
л |
„ |
~ |
|
|
|
( Ю О ) |
иди |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л |
л |
- „ А П 1 . |
• |
|
( 101) |
||
|
|
|
|
|
2 ц 1 |
|
|
|
Изменение удельной магнитоупругой энергии на единицу |
||||||||
объема |
арматуры может |
быть подсчитано |
по формуле |
|
||||
|
|
|
|
|
= |
|
, |
(102) |
где |
б - напряжение |
в арматурной стали. |
|
|||||
Так как разность работы намагничивания на единицу объема |
||||||||
арматуры при действии на нее внешней силы равна изменению |
||||||||
удельной магнитоупругой |
энергии, |
то |
|
|
||||
|
|
2 ц г |
|
|
|
(ЮЗ) |
||
|
|
|
|
|
|
|||
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 ~ |
W |
|
|
|
|
(104) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
- 73 -
По изменению магнитной проницаемости ферромагнитных мате риалов можно контролировать величину F q натяжения арматуры.
К магнитометрическим методам контроля относятся также ме тоды, основанные на поглощении и рассеянии в исследуемом мате риале электромагнитного излучения в диапазоне I03 - Мгц
(СВЧ-изяучения).
Изменение напряженности магнитного поля в зависимости от толщины слоя материала и его поглощающих свойств применительно
к бетону обычно описывается уравнением |
|
0Л343Ц) |
(105) |
|
|
где X - толщина исследуемого материала; |
|
Н0 - напряженность поля излучателя; |
|
Я j - напряженность поля приемника; |
|
ц) - коэффициент поглощения СВЧ-излучения. |
|
Уравнение (105) может быть, в частности, использовано для определения предельной толщины исследуемого изделия.
Многочисленные эксперименты, проведенные на различных бетонных смесях, показали линейную зависимость между объемной
концентрацией в смеси |
воздуха |
и |
воды твой и поглощением |
энергии СВЧ (рис. 25). |
Такие зависимости, имеющие вид |
||
'А[Дб]-?\(т в), и |
|
о0) |
, легко построить для |
бетонных смесей любого |
состава. |
|
|
Зная величину поглощения энергии СВЧ, можно определить объемную концентрацию воздуха в смеси, которая связана с плот ностью следующими соотношениями:
|
У=Ун- Ы Вя-тВо)VH-VH |
; (IQ6) |
||
|
0 = |
РиУн _ |
Рн |
(Ю?) |
|
J |
V |
\-(.тВн- т Во) |
|
|
’ |
|||
где V и |
VH - текущий |
и начальный объемы бетонной смеои; |
||
и n?t |
- начальная я остаточная концентрации возду |
|||
|
рн |
ха в смеси; |
|
|
р и |
- текущая |
и начальная плотности смеси. |
||
-74 -
'I
Рис. 25. Зависимость поглощения энергии СВЧ:
а -• от объемной концентрации |
воздуха; |
б - от |
объемной |
концентрации воды в бетонной |
смеси; □ |
, |
, О ~ опыт |
ные данные для составов с В/Ц соответственно: 0,329; О,^» 0,592
Начальная плотность смеси получится из уравнения (107) как функция плотности исходной смеси при наиболее плотной упаковке, когда tnlQ= 0:
(108)
где р/м - плотность бетонной смеси при наиболее плотной упаковке.
Характеристика бетонной смеси при наиболее плотной упа ковке аависит от состава смеси и определяется по формуле
n |
ц._ |
U |
+ П |
+ Ц Ц П + В |
|
|
t |
П |
, O UT) , В ’ |
(10?) |
|
|
Рц |
|
рп |
Рт(г) |
|
|
- 75 - |
|
|
где Ц, П, Щ(Г) и |
В - весовое содержание |
цемента, |
песка, щебня |
|
(гравия) и воды; |
|
|
рц^?Рл>Рщ(г) ,Рб |
- плотность цемента, |
песка, щебня (гравия) |
|
|
и воды. |
|
|
Из уравнений (107) и (108) получится зависимо; ть текущей |
|||
плотности бетонной смеси от объемной концентрации |
-оздуха |
||
|
1 -Л1&Н |
|
(НО) |
|
Р = Р п л 1 ~{тВн- т Вв) |
’ |
|
|
|
||
где |
Ср ( А ) . |
|
|
|
Линейная зависимость |
|
позволяет контро |
лировать объемную влажность смеси методом поглощения знэргин СВЧ.
§ 15. Аппаратура контроля натяжения арматуры
Наиболее совершенным прибором для магнитных измерений, основанным на явлениях ферромагнетизма, является измеритель магнитной проницаемости ( Щ ), который состоит из генератора, выпрямительного моста и магнитной головки, являющейся вынос ным элементом. Блок-схима этого прибора приведена на рис. 26.
Рис. 26. Блок-схема прибора НМЛ:
I - магнитная головка; 2 - генератор; 3 - гальванометр; Ч - исследуемая деталь