Справочник по ГОСТам и стандартам
Новости Аналитика и цены Металлоторговля Доска объявлений Подписка Реклама
   ГОСТы, стандарты, нормы, правила
 

МИ 2661-2001
ГСИ. Усилия растяжения и сжатия в арматуре железобетонных конструкций. Методика выполнения измерений преобразователями типа ПСАС-ТМ-40*

МИ 2661-2001. ГСИ. Усилия растяжения и сжатия в арматуре железобетонных конструкций. Методика выполнения измерений преобразователями типа ПСАС-ТМ-40*

 

 

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 001-103-00

 

об аттестации МВИ

 

Методика выполнения измерений усилийрастяжения и сжатия в арматуре железобетонных конструкций, разработанная ИСБ"Надежность" и отделом 300 ГП "ВНИИФТРИ", изложенная в MИ 2661 "Рекомендация. ГСИ. Усилие растяжения и сжатияв арматуре железобетонных конструкций. Методика выполнения измеренийпреобразователями силы типа ПСАС-ТМ-40*", аттестована в соответствии сГОСТ Р 8.563-96.

Аттестация осуществлена по результатамметрологической экспертизы материалов по разработке МВИ и анализа результатовконтрольных измерений.

В результате аттестации МВИ установлено,что МВИ соответствует предъявленным к ней метрологическим требованиям иобеспечивает измерение усилий растяжения и сжатия в арматуре железобетонныхконструкций с погрешностью, не превышающей 5-10 % при температуре арматуры отминус 30 до + 130 °С.

 

 


ГП "Всероссийскийнаучно-исследовательский институт физико-технических

и радиотехнических измерений"Госстандарта России (ГП ВНИИФТРИ)

 

 

Рекомендация

Государственная система обеспеченияединства измерений

Усилия растяжения и сжатия в арматурежелезобетонных конструкций

Методика выполнения измеренийпреобразователями силы типа ПСАС-ТМ-40*

 

МИ 2661-2001

 

Группа Т86.2

 

Дата введения 2001-07-01

 

 

Информационные данные

 

РАЗРАБОТАНА Инженерно-строительное бюро"Надежность", ГП "ВНИИФТРИ" Госстандарта России

 

ИСПОЛНИТЕЛИ В.В. Брайцев, А.И. Марков(руководители темы), В.Б. Николаев, Р.К. Зиновьев, И.Р. Петрашень

 

АТТЕСТОВАНА ГП "ВНИИФТРИ"Госстандарта России "28" февраля 2001 г.

Свидетельство № 001-103-00

 

УТВЕРЖДЕНА ГП "ВНИИФТРИ"Госстандарта России "01" марта 2001 г.

 

ЗАРЕГИСТРИРОВАНА ВНИИМС ГосстандартаРоссии "17" мая 2001г.

 

ВВЕДЕНА ВПЕРВЫЕ

 

 

Настоящая рекомендация устанавливаетметодику выполнения измерений статических растягивающих и сжимающих усилий врабочей арматуре периодического профиля диаметром 40 мм железобетонныхконструкций АЭС и других объектов, работающих при повышенных температурах,преобразователями силы арматурными измерительными струнными термостойкимимодернизированными ПСАС-ТМ-40* (далее преобразователи) в комплексе соспециализированными периодомерами (далее - периодомеры) и омметрами. Диапазоныизмерений усилий двух типоразмеров преобразователей, их нормируемыеметрологические характеристики и диапазон рабочих температур, а такжеметрологические и технические характеристики периодомеров и омметра приведены вприложении 1. 

 

1. Требования к погрешности измерений

 

При соблюдении требований настоящейрекомендации погрешность результата измерений, приведенная к диапазонуизмерений преобразователя при температуре окружающей среды от минус 30 до +130°С, составляет соответственно от 5 до 10 %.

Диапазон значений погрешности 5...10 %является характеристикой погрешности измерений, приписанной данной МВИ.

 

2. Средства измерений, вспомогательныеустройства и документация

 

2.1. При выполнении измерений применяютсредства измерений, приведенные в таблице.

 

Таблица

 

Наименование средства измерений

Обозначение типа средства измерения и ТУ

Наименование измеряемой величины

Преобразователь силы арматурный измерительный струнный термостойкий модернизированный, работающий в комплекте с одним из нижеуказанных специализированных периодомеров и омметром (прибором комбинированным)

Тип ПСАС-ТМ-40*

БДАР.404179.001 ТУ

Усилия сжатия и растяжения в рабочей арматуре ж/б конструкций

Периодомер цифровой портативный

Тип ПЦП–1

ТУ 34-28-10246-81

ГР№ 13826-94

Период выходного сигнала преобразователя

Периодомер цифровой стационарный

Тип ПЦС

ТУ 34-28-11182-87

ГР№ 13827-94

То же

Прибор комбинированный, используемый в качестве омметра класса не более 1,5

Тип 4353

ТУ 25-04-3303-77

Электрическое сопротивление постоянному току обмотки катушки электромагнитного устройства преобразователя

Мегаомметр (в качестве вспомогательного средства измерений)

ТИП М 4100/3

ТУ 25-04.2131-78

Электрическое сопротивление изоляции преобразователя

Преобразователь линейных деформаций измерительный струнный (в качестве вспомогательного средства измерений)

ПЛДС-150

ТУ 34 28.10341-97

ГР № 13804-94

Относительные линейные деформации

 

2.2. Допускается применять другие омметрыи мегомметры, удовлетворяющие по точности классу 1,5.

2.3. Для обеспечения готовности проведенияизмерений для каждого преобразователя необходима следующая документация:

2.3.1. Акт об установке (монтаже)преобразователя в рабочей арматуре с указанием:

- заводского номера преобразователя;

- местоположения преобразователя нагенплане объекта с указанием ориентации его оси;

- соблюдения условий монтажа, изложенных вразделе 7.

2.3.2. Индивидуальной градуировочнойхарактеристики преобразователя, которую приводят в свидетельстве о его приемкеи руководстве по эксплуатации.

2.3.3. Функции влияния температуры,которую приводят в свидетельстве о приемке преобразователя и руководстве поэксплуатации.

2.4. Периодомер (вторичный измерительныйприбор) используют для измерений основного информативного параметра выходногосигнала преобразователя - периода гармонических затухающих колебанийэлектродвижущей силы.

2.5.Омметр (вторичный измерительныйприбор) используют для измерений вспомогательного информативного параметравыходного сигнала преобразователя - электрического сопротивления обмоткикатушки электромагнитного устройства постоянному току.

2.6. Систему регистрации информативныхпараметров и сбора измерительной информации от преобразователей, установленныхна конкретном объекте в зависимости от уровня автоматизации выполняют в одномиз двух вариантов исполнения:

2.6.1. Дистанционной системы с выводомкабелей линий связи от преобразователей на ручные коммутаторы типа КП-24 ТУ34.28.15506-77 и измерениями сигналов с помощью периодомера ПЦП-1 и омметра.

2.6.2. Автоматизированнойинформационно-измерительной системы со встроенным периодомером ПЦС на базеуправляющих вычислительных комплексов, включающих ПЭВМ и выполняющих сбор,обработку, хранение, накопление и анализ измерительной информации.

2.7. Мегаомметр в качествевспомогательного средства измерений используют для проверки состояния изоляциипреобразователя перед и после установки на объекте эксплуатации.

2.8.Преобразователь линейных деформацийПЛДС-150 в качестве вспомогательного средства измерений используют для контроляточности измерений в процессе эксплуатации (см. п. 10.3).

 

3. Метод измерений

 

3.1. Измерения усилий в рабочей арматуревыполняют методом, основанным на зависимости частоты свободных колебанийструнного резонатора от его натяжения.

Под воздействием измеряемого усилияструнный резонатор (5) (черт.1) воспринимает дополнительную деформацию(растяжения или сжатия) упругого чувствительного элемента (3), что приводит кизменению периода его собственных колебаний, измеряемого периодомером. Позначению измеряемого периода оценивают величину действующего в рабочей арматуреусилия.

Струнный резонатор (5) представляет собойнатянутую струну (тонкую стальную проволоку) вдоль продольной осипреобразователя. Резонатор приводится в колебательное движение с помощьюустановленного в преобразователе электромагнитного устройства (4), импульсвозбуждения на которое подается от специализированного периодомера, после чегоструна совершает свободные гармонические затухающие колебания. Электромагнитноеустройство (4) является обратимым и используется как для возбуждениярезонатора, так и для генерации в нем гармонических затухающих колебаний э.д.с.под действием колеблющейся струны. Это позволяет сигналы запроса и ответапередавать по одной и той же линии связи, соединяющей преобразователь спериодомером.

Чувствительный элемент (3), которыйодновременно выполняет функцию корпуса преобразователя, от сцепления с бетономзащищен чехлом (8).

Информативным параметром выходного сигналапреобразователя является период (частота) гармонических затухающих колебанийэ.д.с.

3.2. Катушка электромагнитного устройства(4) преобразователя дополнительно выполняет функцию датчика температурыокружающей среды, использующего эффект изменения электрического сопротивленияпостоянному току медного обмоточного провода катушки электромагнитногоустройства от температуры.

3.3. Непосредственно после измеренийпериодомером периода выходного сигнала измеряют омметром электрическоесопротивление обмотки катушки электромагнитного устройства преобразователя(исключая электрическое сопротивление линии связи) и по функции влияниятемпературы определяют значение поправки, на которую корректируют результат измерений(п.8.2).

 

4. Требования безопасности и охраныокружающей среды

 

4.1. При выполнении измерений усилий врабочей арматуре железобетонных конструкций необходимо соблюдать "Правилатехники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ)и "Правила устройства электроустановок" (ПУЭ).

4.2. Электрическое сопротивление изоляциимежду корпусом и электрической цепью преобразователя: не менее 1,0 МОм прииспытательном напряжении 500 В постоянного тока.


Конструктивная схема преобразователя ПСАС-ТМ-40*

 

а)

б)

 

Черт. 1

 

а) - Конструктивная схема преобразователя,

б) - Электрическая схема подсоединения кабельной линии связи кпреобразователю

1 - отрезки арматурных стержней(удлинители), 2 - штуцер кабельного ввода,

3 - чувствительный элемент (корпус), 4 – электромагнитное устройство,

5 – струнный резонатор, 6 - обмоткакатушки электромагнитного устройства,

7 - преобразователь ПСАС-ТМ-40, I, II, III - входные жилы кабеля линии связи,

8 - чехол.

 

5. Требования к квалификации операторов

 

5.1. К выполнению измерений допускают лиц,имеющих образование не ниже среднетехнического, квалификационную группу потехнике безопасности при работе с напряжением до 1000 В не ниже II, изучивших руководства по эксплуатациипреобразователя и других средств измерений и вспомогательных устройств,приведенных в разделе 2, и настоящую рекомендацию и прошедших инструктаж побезопасности труда на объекте, где проводят измерения.

5.2. К обработке результатов измеренийдопускают лиц из числа инженерно-технических работников службы эксплуатациисооружений, специализирующихся в области диагностики егонапряженно-деформированного состояния.

 

6. Условия измерений

 

При выполнении измерений соблюдаютследующие условия:

6.1. Для преобразователя, работающего вневоздушной среде (бетоне) температура окружающей преобразователь среды: К(°С)…………………………...243...403 (-30...+130);

6.2. Для периодомера и приборакомбинированного (используемого в качестве омметра), работающих в воздушнойсреде:

- температура окружающей среды, К(°С)…………………………...283...303 (+10...+30);

- относительная влажность воздуха притемпературе 298 К (+25°С), %, не более …..80;

- атмосферное давление, кПа.…………………………………………………84,0...106,7.

 

7. Подготовка к выполнению измерений

 

7.1. Установка преобразователей на объектеэксплуатации, их месторасположение и ориентация осей соответствуют проектуразмещения контрольно-измерительной аппаратуры.

7.2. При установке преобразователей врабочей арматуре сооружения до его бетонирования проводят следующие работы.

7.2.1. После распаковки и перед установкойпроводят внешний осмотр каждого преобразователя с целью установления отсутствиявидимых повреждений, коррозии, сохранности защитного чехла из пленки Ф-430 инадежности его закрепления лентой ЛЭТСАР.

7.2.2. У каждого преобразователя проверяютприбором Ц4353 целостность токоведущих частей, сопротивление их электрическойизоляции от корпуса с помощью мегаомметра М4100/3, которое должно быть не менее1 МОм, и значение периода выходного сигнала при "нулевом" усилии,которое должно находится для типоразмера ПСАС-ТМ-40 Р* в диапазоне 830 ... 1136мкс, а для типоразмера ПСАС-ТМ-40 С*- в диапазоне 613 ... 1010 мкс.

7.2.3. Для установки преобразователя врабочей арматуре вырезают участок длиной l, определяемой соотношением

l = L +(5 ... 10) мм;                                                           (1)

где L - длина преобразователя с удлинителями, мм.

7.2.4. Преобразователь устанавливают варматуру с помощью двух металлических накладок, материал и суммарная площадьпоперечного сечения которых обеспечивают передачу максимального усилия, котороеможет воспринять контролируемая арматура, и привариваемых электросваркой кудлинителям преобразователя и арматуре на участке длиной, равной пяти диаметрамарматуры, или с помощью ванной сварки (черт.2).

7.2.5. Химический состав стали, из которойвыполнены накладки, обеспечивает возможность их приварки к контролируемойарматуре.

7.2.6. Приварку преобразователя к арматурепроводят с перерывами при его непрерывном охлаждении путем наложения наудлинители (2) смоченной водой плотной ткани, контролируя температуру нанаружной поверхности средней части преобразователя и не допуская ее выше 100°С.

7.2.7.Измеряют и фиксируют в журналенаблюдений начальные показания выходного сигнала преобразователя, после чего подсоединяютего к линии связи.

 

Установка преобразователя ПСАС-ТМ-40* врабочей арматуре

периодического профиля

 

а)

б)

 

Черт. 2

 

а) на накладках, б) на ванной сварке

1 - накладка, 2 – экран (чехол), 3 –корпус ПСАС-ТМ-40*,

4 - удлинитель ПСАС-ТМ-40, 5 - рабочаяарматура, 6 - ванночка

 

7.2.8. Кабель линии связи - трехжильный,теплостойкий (до 130°С),с медными гибкими жилами сечением не менее 1,5 мм2.

7.2.9. Соединение жил трехжильного кабеляс линией связи проводят сваркой или пайкой оловянно-свинцовым припоем ПОС 10сприменением бескислотного флюса.

7.3. При установке преобразователей (илизамене вышедших из строя) в рабочую стержневую арматуру эксплуатируемогожелезобетонного сооружения, в том числе в случае, когда в арматуре действуютзначительные эксплуатационные усилия следует руководствоваться методикой,приведенной в приложении 2.

7.4.При подготовке к выполнению измерений:

1) устанавливают наличие в документации напреобразователь его градуировочной характеристики и функции влияниятемпературы;

2) условия измерений проверяют насоответствие требованиям раздела 6 настоящей рекомендации;

3) проверяют, что средства измерений исистемы регистрации имеют свидетельства о поверке (калибровке) и подготовлены кработе согласно технической документации на них, утвержденной в установленномпорядке;

4) измерения периода выходного сигналапреобразователя проводят с помощью специализированных периодомеров типа ПЦП-1или ПЦС;

5) измерения электрического сопротивленияобмотки катушки электромагнитного устройства преобразователя постоянному токупроводят омметром класса не ниже 1,5.

 

8. Выполнение измерений

 

8.1. При выполнении измерений усилий варматуре проводят следующие операции:

8.1.1. Подключают периодомер к клеммамсборки ручного коммутатора КП-24 или автоматизированнойинформационно-измерительной системы, на которые выведены жилы I и II трехжильногокабеля линии связи преобразователя (черт.1), проводят измерения периода еговыходного сигнала и фиксируют показание периодомера Xi (мкс).

8.1.2. По градуировочной характеристикепреобразователя и показанию периодомера Xi находят наблюдаемое значение измеряемогоусилия FHi (кН).

8.1.3. Отключают периодомер от клеммсборки.

8.2. При выполнении измеренийэлектрического сопротивления обмотки катушки электромагнитного устройствапреобразователя проводят следующие операции:

8.2.1. Подключают омметр к клеммам сборки,соответствующим жилам I и II (п.8.1.1) и проводят измеренияэлектрического сопротивления Ri,(Ом), которое представляет из себя сумму:

,                                                            (2)

где RTi - электрическое сопротивление постоянному току обмотки катушкиэлектромагнитного устройства преобразователя при температуре окружающей среды Тi, Ом;

Rлсj - суммарное электрическое сопротивлениепостоянному току двух последовательно соединенных жил I и II кабеля линии связи при температуре Тj, Ом j -средняя температура среды по длине линии связи, Тj ¹ Тi).

8.2.2. Отключают омметр от клемм сборки,соответствующих жилам I и II, и подключают его к клеммам сборки,соответствующих жилам II и III, которые закорочены между собой на входев преобразователь, и измеряют электрическое сопротивление между ними. Принимаютрезультат данного измерения (с точностью до ±1,0 Ома) за значение Rлсj.

8.2.3. Находят RTi по формуле

.                                                         (3)

8.2.4. По функции влияния температуры иопределенному по формуле (3) значению RTi определяют значение математическогоожидания систематической составляющей функции влияния температуры y(Ti) (кН) при температуре Тi окружающей среды преобразователя, котораяоднозначно связана с электрическим сопротивлением RTi (Ом).

8.3. По временному сопротивлению разрывустали, из которой выполнена рабочая арматура (берут из сертификата соответствияна нее), и площади поперечного сечения арматуры определяют предельное разрывноеусилие Fp (кН).

8.4. Последовательно измеряют периодывыходного сигнала (п.8.1.1) у всех "n" установленных на объекте преобразователей и находятсоответствующие наблюдаемые значения измеряемых усилий FHi (i = 1 ... n)(п.8.1.2.), измеряют электрическое сопротивление обмотки катушки RTi (п.п. 8.2.1-8.2.3), находятсоответствующие им значения математических ожиданий y(Ti) (i = 1 ... n) (п.8.2.4) и регистрируют их в журнале наблюдений или в памяти ЭВМ.

 

9. Обработка (вычисление) результатовизмерений

 

9.1. Обработку результатов измеренийусилий в арматуре выполняют следующим способом:

9.2. Значение измеренного усилия Fизмi в контролируемом стержне арматурыопределяют по зависимости

;                                                      (4)

где Fизмi - результат измерений усилия, кН;

Fнi - наблюдаемое значение усилия, определенное по градуировочнойхарактеристике преобразователя, кН;

y(T)i -значение математического ожидания систематической составляющей функции влияниятемпературы при температуре окружающей среды Ti, кН;

Wi - поправка, вводимая в результатизмерений с целью исключения систематической погрешности измерений, возникающейза счет взаимодействия преобразователя с объектом измерения, кН.

Если наблюдаемое растягивающее усилиеменьше 0,1 предельного разрывного усилия Fp (п.8.3) (FHi á 0,1Fp), т.е. преобразователь находится втрещиностойкой зоне, то поправку в результат измерений не вводят, т.е. Wi = 0.

Если к моменту измерений растягивающегоусилия уже образовались трещины в железобетонной конструкции, проходящие вплоскости, пересекающей корпус преобразователя, что соответствует условию FHi ³ 0,lFp, то Wi = 0,12 Fq (Fq- диапазон измерений растягивающих усилий в типоразмерепреобразователя, кН).

Для наблюдаемых сжимающих усилий Wi является отрицательной величиной и приусловии, когда корпус преобразователя по всей длине защищен от сцепления сбетоном экраном (чехлом), Wi =-0,13 Fнi.

9.3. Пределы допускаемой абсолютнойпогрешности измерений усилий Dвычисляют по формуле

,                                                        (5)

где D - пределы допускаемой абсолютной погрешности измеряемого усилия,кН;

D - диапазон измерений усилийпреобразователя (объединяющий поддиапазоны измерений сжимающих и растягивающихусилий), кН;

g - пределы допускаемой основнойпогрешности преобразователя, приведенной к диапазону измерений (g = ± 0,04);

a - пределы допускаемой случайнойсоставляющей погрешности, возникающей за счет взаимодействия преобразователя собъектом измерений, не исключенной введением поправки на математическоеожидание систематической составляющей этой погрешности (раздел 8) и приведеннойк диапазону измерений (a = ± 0,03);

gдоп - пределы допускаемой дополнительнойпогрешности преобразователя, приведенной к диапазону измерений, вызваннойотличием температуры окружающей среды во время измерений и во время градуировкии не исключенной введением поправки на величину математического ожиданиясистематической составляющей функции влияния температуры (раздел 8),определяемые по формуле

,                                                               (6)

где DT- разность междузначениями температуры окружающей среды в месте расположения преобразователя вовремя измерений усилия и температуры, при которой проведена его градуировка, К;

KT - коэффициент, характеризующий предельную неисключеннуюдополнительную погрешность, 1/К, KT = 0,0005;

Примечание: погрешность специализированногопериодомера, измеряющего период выходного сигнала преобразователя в формулу (1)не включают, т.к. она пренебрежимо мала.

 

9.4. Результат измерений усилий варматуре, определенный по формуле (4), представляют именованным (в кН) числом сокруглением до десятков кН, и пределами допускаемой абсолютной погрешностиизмерений, определенными по формуле (5) с тем же округлением.

9.5. Вычисления по формулам (4) и (5)проводят вручную или автоматически (по программе) в зависимости от вариантаиспользования системы сбора измерительной информации (п. 2.6).

9.6. При наличии на объектеавтоматизированной информационно-измерительной системы, включающей ЭВМ, спомощью программного обеспечения выполняют следующие операции:

- управление измерениями (опроспреобразователей в заданном временном режиме, определение и исключение издальнейшей обработки промахов, ввод результатов измерений в память ЭВМ);

- накопление, хранение, поиск ипредставление измерительной информации в удобном для анализа виде;

- вычисления, связанные с обработкойрезультатов измерений и проведение анализа методами математической статистики.

 

10. Контроль точности результатовизмерений

 

10.1. При выполнении измерений по даннойрекомендации проводят эксплуатационный и периодический контроль погрешностирезультатов измерений.

10.2. Эксплуатационный контроль включает:

- проверку работоспособностипреобразователей, линии связи и вторичной измерительной аппаратуры;

- определение и исключение из дальнейшейобработки измерительной информации промахов, которые вызваны метрологическимиотказами преобразователей.

10.2.1. Проверку работоспособностиизмерительного комплекса, как правило, проводят с помощью тестовых программ привключении автоматизированной информационно-измерительной системы в работу.

10.2.2. Для определения промахов приразработке проекта размещения преобразователей на объекте в ответственныхточках предусматривают дублирование (установку трех-четырех преобразователей),а в процессе измерений проводят сравнительный анализ их показаний на основеизвестных статистических моделей, позволяющих с заданной степенью вероятностисвоевременно определить метрологический отказ одного из преобразователей.

10.2.3. Для оценки достоверностирезультатов измерений с помощью преобразователей, установленных в теплостойкихжелезобетонных конструкциях АЭС, анализируют (с привлечением специалистов -расчетчиков) разницу их показаний в рабочих условиях эксплуатации и приохлажденном реакторе в период проведения планово-предупредительных ремонтов.Преобразователи, показания которых вызывают подозрение, вносят в планпроведения очередного периодического контроля.

10.3. Периодический контроль проводят,когда число преобразователей, показания у которых вызывают подозрение,достигает 5 % от общего количества преобразователей, установленных на объекте.

10.3.1. Контроль погрешности результатовизмерений для каждого вызывающего подозрение преобразователя (п. 10.2.3.) припериодическом контроле осуществляют в следующей последовательности:

- обнажают арматурный стержень, в которыйврезан преобразователь, на участке длиной 40 см, начинающегося от любого концаизмерительного элемента преобразователя;

- в соответствии с МИ2369-96 вдольобнаженной части арматурного стержня на базе 150 мм устанавливаютпреобразователь линейных деформаций измерительный струнный типа ПЛДС-150 спределами допускаемой основной погрешности измерений ±2,0%;

- проводят измерения периодов выходныхсигналов преобразователя и ПЛДС-150 и определяют по их градуировочнымхарактеристикам соответственно действующее усилие в арматуре F (кН) и начальную линейную относительнуюдеформацию e (млн-1);

- дисковой алмазной фрезой толщиной 3 ммразрезают рабочую арматуру в зоне между преобразователем и ПЛДС-150;

- проводят измерения периодов выходныхсигналов преобразователя и ПЛДС-150 и определяют по их градуировочнымхарактеристикам соответственно усилие F0 иотносительную деформацию e0, которые соответствуют"нулевому" усилию в арматурном стержне;

- вычисляют разности DF = F - F0 и De = e - e0.

10.3.2. Преобразователь считаютметрологически исправным, если выполняется соотношение

,                                                 (7)

где S - площадь поперечного сечения рабочей арматуры (по сертификатуарматуры), м2;

Е - модуль упругости стали рабочей арматуры (по сертификатуарматуры), МПа.

10.3.3. Если преобразователь признанметрологически исправным, то по методике, изложенной в приложении 2, проводятсоединение арматуры в месте разреза с последующим бетонированием.

10.3.4. Если преобразователь признанметрологически неисправным, то он подлежит замене на исправный по методике,изложенной в приложении 2.

 

11. Оформление результатов измерений

 

11.1. Результаты измерений усилий врабочей арматуре в виде, указанном в п. 9.3, фиксируют в журнале наблюдений илина магнитном носителе. Регистрируемая информация содержит следующие данные:

- дату и время проведения измерений;

- тип и заводской номер преобразователя;

- условный номер по классификаторупредприятия, отвечающего за эксплуатацию объекта, где установленпреобразователь, раскрывающий сведения о месте расположения преобразователя и овремени его ввода в рабочую эксплуатацию;

- предельно допускаемые значениярастягивающих и сжимающих усилий в контролируемой арматуре;

- температуру окружающей преобразовательсреды;

- результат измерений усилия;

- фамилия, и. о., должность и подписьлица, выполнившего измерения.

11.2. При необходимости передачирезультатов измерений на большие расстояния используют модем.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Метрологические и техническиехарактеристики

преобразователя ПСАС-ТМ-40*

 

Диапазон измерений усилий (объединяющий поддиапазоны измерений сжимающих и растягивающих усилий), кН ................................................……..

 

480.

Поддиапазон измерений растягивающих усилий для:

 

ПСАС-ТМ-40Р*, кН.....................................................................................……

0 ... +400.

ПСАС-ТМ-40С*, КН....................................................................................……

0 ... +280.

Поддиапазон измерений сжимающих усилий для:

 

ПСАС-ТМ-40Р*, кН.....................................................................................……

-80...0.

ПСАС-ТМ-40С*,кН......................................................................................……

-200...0.

Пределы допускаемой основной погрешности, приведенной к диапазону измерений, %...............................................................................…………………..

 

4.

Предел допускаемой вариации показаний, приведенной к диапазону измерений, %.....................................................................................................…….

 

4.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности, приведенной к диапазону измерений, вызванной отклонением температуры окружающей преобразователь среды от нормальной (Т=293К) на каждые 10К (10°С), %........

 

 

±0,05.

Диапазон рабочих температур, К (°С)...................................………...

243...403 (-30...+130°С).

Рабочий диапазон периодов выходного сигнала, мкс...............................……

450...1250.

Амплитуда напряжения выходного сигнала в интервале времени от 100 до 200 периодов после окончания импульса возбуждения, мВ, неменее.................

 

5.

Выходной импеданс на частоте 1,5 кГц, кОм...................................................

0,2...0,3.

Функция влияния температуры.......................................

Индивидуальная зависимость для каждого преобразователя (партии) в виде функции 1-ого или 2 -ого порядка.

Кабель линии связи для соединения преобразователя со вторичными измерительными приборами (периодомером и омметром)...……………………………..

 

 

трехжильный, теплостойкий.

 

Метрологические и техническиехарактеристики

периодомера ПЦП-1 ТУ 34-28-10246-81

 

Диапазон измерений периодов, мкс..........................................................……..

400...2000.

Пределы допускаемой систематической составляющей основной относительной погрешности, %.................................................................................

 

± 0,1.

Предел допускаемого среднего квадратического отклонения случайной составляющей основной относительной погрешности , %..........................

 

0,05.

Результат измерений, отображаемый на пятиразрядном цифровом табло с минимальной ценой единицы наименьшего разряда, мкс....................................

 

0,1.

Входное сопротивление на частоте 1,5 кГц, кОм, не менее.............................

1.

Амплитуда напряжения импульса запроса на нагрузке 100...140 Ом, В.……

135...165.

Длительность импульса запроса на уровне 0,1 амплитудного значения, мс...

0,3...0,7.

 

Метрологические и техническиехарактеристики

периодомера ПЦС ТУ-28-11182-87

 

Диапазон измерений периодов, мкс.................................................................

300.. .2000.

Пределы допускаемой систематической составляющей основной относительной погрешности, %....................................................………………..

 

± 0,03.

Предел допускаемого среднего квадратичного отклонения случайной составляющей основной относительной систематической погрешности, %.......

 

0,03.

Результат измерения, отображаемый на пятиразрядном цифровом табло с минимальной ценой единицы наименьшего разряда, мкс.................................…

 

0,1.

Входное сопротивление на частоте 1кГц, кОм...................................………...

2,4... 3,6.

Амплитуда напряжения импульса запроса на нагрузке 180...220 Ом, В..…..

135... 165.

Длительность импульса запроса на уровне 0,1 амплитудного значения, мс...

0,3... 0,7.

 

Метрологические и техническиехарактеристики прибора комбинированного

М 4553 ТУ 25-04.3303-77, используемого вкачестве омметра

 

Диапазон измерений электрического сопротивления постоянному току, Ом…..

0... 300.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %...............…….

± 1,5.

Габаритные размеры, мм ..........................................................…………………….

215´115´90.

Масса, кг ........................................................................................…………………..

1,5.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Методика установки преобразователя силы врабочую стержневую арматуру, в которой действуют эксплуатационные усилия

 

Установку преобразователей в арматуреэксплуатируемого железобетонного сооружения, в котором преобразователи силы впроцессе его возведения установлены не были либо вышли из строя в процессеэксплуатации и подлежат замене, проводят в следующей последовательности:

-вдоль выбранного для установки в негопреобразователя арматурного стержня на расстоянии не менее длины его анкеровкиудаляют бетон, образуя две штрабы А и В (черт.2.1.а) на глубину защитного слояи двух диаметров арматуры;

- в штрабе А на обнаженную арматуруустанавливают тензорезисторы (или струнный преобразователь ПЛДС-150) и измеряютначальное значение ее продольной деформации;

- в штрабе В перерезают арматуру;

- осуществляют последовательное вскрытиебетонного слоя с обнажением арматуры между штрабами в зонах I, II, III до образования единой штрабы, после чегоизмеряют значение продольной деформации арматуры при ее полной разгрузке;

- по разности измеренных деформацийопределяют действовавшее в арматуре усилие;

- вырезают отрезок обнаженного арматурногостержня необходимой длины и на его место устанавливают преобразователь силы инатяжное устройство в одной из модификаций, представленных на чертежах2.1.б-2.1.д.

- с помощью натяжного устройствавоспроизводят ранее (до перерезки арматуры) действовавшее усилие, контролируяего установленным преобразователем усилия и (или) тензорезисторами (илиПЛДС-150);

- бетонируют штрабу.

 

Черт. 2,1

 

Натяжное устройство с целью воспроизведениязаданных усилий растяжения или сжатия содержит упоры, взаимодействующие с ниминатяжную гайку и контргайки, причем упоры выполнены в виде двух стержней содносторонними длинными мелкими резьбами, на одном - правой, на другом - левой,а натяжная гайка - в виде ниппеля с двумя внутренними длинными мелкими резьбамии разделяющей их срединной канавкой, причем с одной стороны от торца досрединной канавки резьба - правая, а с другой - левая, и лысками под ключ нанаружной части, первоначально собранное ввинчиванием стержней с двух сторон внатяжную гайку с оставлением зазора между их торцами на толщину срединнойканавки и затем жестко присоединенное (сваркой) свободными концамисоответственно к рабочей арматуре и удлинителю преобразователя силы(черт.2.1.б).

Рекомендуется применять один из трехвариантов устройства, в которых упоры (стержни) и накидная гайка с цельюсокращения установочного габарита (длины), необходимого для размещенияпреобразователя силы и натяжного устройства, совмещаются с конструкцией одного(или двух) удлинителей преобразователя силы.

В первом варианте один из стержней (слевой или правой резьбой) выполнен на конце одного из удлинителейпреобразователя силы (черт.2.1.в).

Во втором варианте внутренняя мелкаярезьба от торца до срединной канавки выполнена в натяжной гайке только с однойстороны, на другой ее стороне сужением внутреннего диаметра для отверстия подболт образован упорный выступ, вместо одного из стержней использован один изудлинителей преобразователя силы, выполненный в виде болта с резьбой подконтргайку и круглой головкой, при этом обеспечивается скользящая посадка приперемещении головки внутри натяжной гайки до взаимодействия ее с упорнымвыступом, а другой стержень выполнен в виде полого цилиндра с внутреннимдиаметром, обеспечивающим его надевание на рабочую арматуру, и длинной мелкойнаружной резьбой, соответствующей внутренней резьбе натяжной гайки,первоначально собранное жестким закреплением (сваркой) надетого на рабочуюарматуру полого цилиндра, установкой головки болта удлинителя преобразователясилы внутри натяжной гайки с закреплением его на упорном выступе контргайкой ипоследующим жестким присоединением (сваркой) удлинителя с натяжной гайкой кизмерительному элементу преобразователя (черт.2.1.г).

В третьем варианте удлинителипреобразователя силы выполнены в виде глухих колпачковых натяжных гаек, одна -с правой, а другая - с левой резьбой и лысками под ключи на их наружныхцилиндрических частях, при этом гайки взаимодействуют резьбовыми соединениямисо стержнями, предварительно ввернутыми до упора в натяжные гайки и затемвывернутые на два оборота, после чего жестко присоединенные (сваркой)свободными концами стержней к рабочей арматуре (черт.2.1.д).

На черт.2.1.а представлена схема,поясняющая принцип методики: первоначально образуемые штрабы А (где наобнаженную арматуру устанавливают тензорезисторы) и В (где после измеренийтензорезисторами начальной продольной деформации арматуры перерезают арматуру);зоны I, II, III, в которых последовательно вскрываютарматуру, зона IV - которую затем дополнительно вскрываютдля монтажа полого цилиндра 1а при установке натяжного устройства по схеме начертеже 2.1.г.

На чертежах 2.1.б-2.1.д представленысхемы, поясняющие устройство и работу натяжных устройств, выполненных в разныхвариантах исполнения, при этом приняты следующие обозначения:

1 - стержень (упор) с правой резьбой;

1а - стержень в виде полого цилиндра снаружной правой резьбой в схеме на чертеже 2.1.г;

2 - стержень (упор) с левой резьбой;

2а - стержень с левой резьбой на концеудлинителя преобразователя силы в схеме на чертеже 2.1.в;

2б - стержень в виде болта с круглойголовкой на конце удлинителя преобразователя силы в схеме на чертеже 2.1.г;

3 - натяжная гайка в виде ниппеля с двумявнутренними резьбами (правой и левой) в схемах на чертежах 2.1.б и 2.1.в;

3а - натяжная гайка с одной правойвнутренней резьбой и упорным выступом в схеме на чертеже 2.1.г;

3б - натяжная гайка из двух колпачковыхгаек (одна с правой, а другая с левой резьбой) соединенных преобразователемсилы в схеме чертеже 2.1.д;

4 и 4а - контргайки с правой резьбой;

5 - контргайка с левой резьбой;

6 - измерительный струнный элементпреобразователя силы;

7 - удлинители преобразователя силы (ввиде, выпускаемом производителем).

Для наглядности схемы на чертежах2.1.б-2.1.д установки преобразователя силы и натяжного устройства на рисункепредставлены так, что первый (с левой стороны) стык располагается на уровнеперереза арматуры на чертеже2.1.а.

Схему на чертеже 2.1.б характеризуетнаибольший установочный габарит (длина), в котором последовательно размещаютсяпреобразователь силы и натяжное устройство. Приварка свободных концов стержней1 и 2 натяжного устройства к свободному удлинителю 7 (другой удлинитель 7 ужеприварен к арматуре) преобразователя силы, с одной стороны, и к рабочейарматуре, с другой стороны, предшествует приведение натяжного устройства врабочее положение, которое осуществляется в следующей последовательности:стержни 1 и 2 ввинчивают в натяжную гайку 3 до упора между собой на уровне срединнойканавки натяжной гайки, а затем каждый стержень выворачивают на 2 оборота, настержни навинчивают контргайки 4 и 5 до положения, когда между ними исоответствующими торцами натяжной гайки зазор не составит 2...3 мм. Сваркуконцов стержней 1 и 2 собранного натяжного устройства с арматурой и удлинителем7 преобразователя производят с помощью накладок или ванной сварки.

Работу натяжного устройства осуществляютследующим образом. Установив зев гаечного ключа с удлиненной рукояткой всоответствующие лыски на наружной поверхности натяжной гайки 3 и поворачивая еепо часовой стрелке, воспроизводят в рабочей арматуре (точнее, на том ееучастке, где в результате проведенных операций потеряно сцепление с бетоном)растягивающее (а против часовой стрелки - сжимающее) заданное усилие, котороеконтролируют по показаниям установленного преобразователя силы или (и)установленных тензорезисторов.

В схеме на чертеже 2.1.в работа устройствапроисходит аналогично. Отличие заключается только в том, что стержень 2 замененстержнем 2а, одновременно выполняющим функцию удлинителем преобразователя силы7, путем выполнения на одном из концов удлинителя 7 левой резьбы. Посколькуудлинитель 2а в данном случае должен поставляться в приваренном кизмерительному элементу 6 преобразователя виде, то приведение натяжногоустройства в рабочее положение начинается с навинчивания на стержень 2аконтргайки 5, затем накидной гайки 3. Далее сохраняется аналогия со схемой начертеже 2.1.б.

Преимущество схемы на чертеже 2.1.в передсхемой на чертеже 2.1.б заключается в том, что уменьшается установочный габарити ликвидируется один сварочный стык.

В схеме на чертеже 2.1.г стержень 2заменен стержнем 2б, также как и в схеме на чертеже 2.1.в, совмещенным судлинителем 7 преобразователя силы, но выполненным в виде болта с круглойголовкой. Накидная гайка 3а выполнена с одной резьбой. Стержень замененстержнем 1а и выполнен в виде полного цилиндра с наружной резьбой,установленного на рабочей арматуре с помощью сварки. Все резьбы в этом натяжномустройстве правые. Контргайки 4 и 4а имеют разные диаметры резьбы.

Натяжное устройство по схеме на чертеже2.1.г поставляется производителем преобразователя силы с уже установленными нанем деталями 2б, 3а и 4, причем контргайка 4 затянута.

Установку натяжного приспособленияпроизводят в следующей последовательности: приваривают к рабочей арматуренадетый на нее стержень 1а и навинчивают на него контргайку 4а до крайнего(левого) положения (когда все нитки резьбы контргайки еще находятся взацеплении с резьбой стержня 1а); скручивают с резьбы контргайку 4 на узкий(без резьбы) стержень 2б и сдвигают натяжную гайку 3а по направлению кизмерительному элементу 6 преобразователя; пристыковывают, не сваривая,удлинитель 7 к рабочей арматуре; навинчивают муфту 3а на стержень 1а додостижения головкой винта упругого выступа; приваривают удлинитель 7 к рабочейарматуре.

После соединения удлинителя 7преобразователя с рабочей арматурой вращением гайки по часовой стрелкевоспроизводят заданное растягивающее (против часовой - сжимающее) усилие варматуре, после чего закрепляют контргайку 4.

В схеме на чертеже 2.1.д на оба удлинителя7 преобразователя возложена функция натяжной муфты 3а. Преобразователь силы вэтом случае поставляют полностью готовым к установке, которую осуществляютсваркой двух стыков свободных концов стержней 1 и 2 к рабочей арматуре.

Одним из преимуществ схемы на чертеже2.1.д является возможность воспроизводить силу двумя гаечными ключамиодновременно, для чего лыски под зев ключей выполнены на наружных поверхностяхдвух глухих гаек 3б.


   
Справочник ГОСТов, ТУ, стандартов, норм и правил. СНиП, СанПиН, сертификация, технические условия

Выставки и конференции по рынку металлов и металлопродукции

Установите мобильное приложение Metaltorg: