Europejska norma „EN 14579 Metody badania kamienia naturalnego – Wyznaczanie prędkości propagacji dźwięku” opisuje metodę określania prędkości propagacji podłużnych fal ultradźwiękowych w kamieniach naturalnych, zarówno w laboratorium, jak i na miejscu.
Podczas przeprowadzania testu przetwornik elektroakustyczny utrzymywany w kontakcie z powierzchnią badanego kamienia generuje impuls składający się z drgań podłużnych. Po przebyciu znanej długości ścieżki w kamieniu, impuls drgający zostaje zamieniony na sygnał elektryczny przez drugi przetwornik, a elektroniczne obwody czasowe umożliwiają pomiar czasu przejścia impulsu.
Aparatura używana w tych testach składa się zasadniczo z generatora impulsów elektrycznych, pary przetworników, wzmacniacza i elektronicznego urządzenia pomiarowego czasu, służącego do pomiaru odstępu czasu między początkiem impulsu wygenerowanego w przetworniku nadawczym a jego dotarciem do przetwornika odbiorczego.
Istnieją dwa rodzaje elektronicznych urządzeń do pomiaru czasu:
Oscyloskop umożliwia badanie przebiegu sygnału, co może okazać się przydatne w skomplikowanych sytuacjach.
Urządzenie używane w testach musi spełniać następujące wymagania eksploatacyjne:
W testach wykorzystuje się również przetworniki. Częstotliwość drgań własnych tych urządzeń powinna mieścić się w zakresie od 20 do 150 kHz. Czasami można stosować częstotliwości tak niskie, jak 10 kHz, jak i wysokie, jak 200 kHz. Impulsy o wysokiej częstotliwości mają wyraźnie określony początek, ale słabną szybciej niż impulsy o niższej częstotliwości podczas przechodzenia przez naturalny kamień. Dlatego też w przypadku krótkich ścieżek (do 50 mm) preferowane jest stosowanie przetworników wysokoczęstotliwościowych (82 kHz do 200 kHz), a w przypadku długich ścieżek (maksymalnie do 15 m) – przetworników niskoczęstotliwościowych (10 kHz do 40 kHz). Przetworniki o częstotliwościach od 40 kHz do 82 kHz okazały się przydatne w większości zastosowań.
W testach stosuje się także aparat do określania czasu uderzenia. Aparatura ta powinna być w stanie określić czas przybycia pierwszej fali impulsu, nawet jeżeli jej amplituda jest mała w porównaniu z pierwszą połową fali impulsu.
Ponadto w testach stosuje się wagę zapewniającą dokładność do 0,01 procenta ważonej masy oraz piec z wentylacją, który może utrzymać temperaturę 70 stopni plus/minus 5 stopni.
Pobieranie próbek nie należy do obowiązków laboratorium badawczego, chyba że zostanie o to wyraźnie poproszony. Z jednorodnej partii należy pobrać co najmniej 6 próbek.
Jako standardowy punkt odniesienia przyjmuje się, że końcowe powierzchnie próbek powinny być cięte lub chropowate. Próbki do badań muszą być pryzmatami o wymiarach 2 mm x 300 mm x 75 mm z tolerancją plus/minus 50 mm. Jeżeli kamień wykazuje płaszczyzny anizotropii (np. warstwowanie, foliacja), próbki należy przygotować tak, aby ich długie osie były równoległe lub prostopadłe do tych płaszczyzn. Próbki należy suszyć w temperaturze 70 stopni plus/minus 5 stopni, aż do uzyskania stałej masy. Warunek ten uważa się za spełniony, jeżeli różnica między dwoma ważeniami wykonanymi w odstępach 24 godzin plus/minus 2 godziny nie jest większa niż 0,1% masy pierwszego z tych dwóch ważeń.
Podczas testów urządzenie musi być używane w warunkach pracy określonych przez producenta. Aby zapewnić powtarzalny pomiar prędkości uderzenia, konieczne jest uwzględnienie różnych czynników mogących wpływać na pomiary. Wymagane informacje zawarto w załączniku do normy (załącznik B).
Podczas ustawiania przetwornika możliwe jest wykrycie uderzeń, które przeszły przez kamień naturalny w innym kierunku niż ten, w którym emitowana jest maksymalna energia, czyli pod kątem prostym do powierzchni przetwornika nadawczego. Pomiarów prędkości impulsu można zatem dokonać, umieszczając dwa przetworniki na przeciwległych powierzchniach (transmisja bezpośrednia), na sąsiednich powierzchniach (transmisja półbezpośrednia) lub na tej samej powierzchni (transmisja pośrednia lub powierzchniowa).
Może zaistnieć konieczność umieszczenia przetworników na przeciwległych ścianach, jednak nie powinny one znajdować się bezpośrednio naprzeciwko siebie. Ten typ układu należy uważać za transmisję półbezpośrednią. Metoda przewodnictwa pośredniego jest najmniej czuła i powinna być stosowana w pomiarach in situ, w których dostępna jest tylko jedna powierzchnia kamienia naturalnego lub gdy ważniejsze jest określenie wytrzymałości warstwy przypowierzchniowej niż samej bryły kamienia. Regulacja przewodności półpośredniej ma większą wrażliwość niż dwie pozostałe regulacje i powinna być stosowana wyłącznie wtedy, gdy nie można zastosować regulacji bezpośredniej.
W przypadku transmisji bezpośredniej długość ścieżki to odległość między przetwornikami mierzona z dokładnością plus/minus 1 procenta. W przypadku transmisji quasi-bezpośredniej zazwyczaj wystarczającą dokładność zapewnia pobranie długości ścieżki jako odległości mierzonej od środka do środka powierzchni przetwornika. Dokładność pomiaru długości ścieżki zależy od rozmiaru przetworników w porównaniu do odległości między środkami i należy ją oszacować. W przypadku transmisji pośredniej nie mierzy się długości ścieżki, lecz wykonuje się serię pomiarów za pomocą przetworników znajdujących się w różnych odległościach.
Nasza organizacja dysponuje silną kadrą, która śledzi rozwój nauki i techniki na świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań, pomiarów, analiz i ocen świadczonych dla przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi badawcze zgodne z normą „EN 14579 Metody badań kamienia naturalnego – Określanie prędkości rozprzestrzeniania się dźwięku”.
Możesz poprosić nas o wypełnienie formularza, aby umówić się na spotkanie, uzyskać bardziej szczegółowe informacje lub poprosić o ocenę.
