En europeisk standard, ”EN 14579 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av ljudutbredningshastighet”, beskriver en metod för att bestämma utbredningshastigheten för ultraljudsvågor i natursten, både i laboratoriet och på plats.
Vid testet genereras en puls bestående av longitudinella vibrationer av en elektroakustisk givare som hålls i kontakt med en yta på stenen som testas. Efter att ha passerat en känd väglängd i stenen omvandlas vibrationspulsen till en elektrisk signal av en andra givare, och elektroniska tidskretsar gör det möjligt att mäta pulsens transittid.
Apparaturen som används i dessa tester består i huvudsak av en elektrisk pulsgenerator, ett par givare, en förstärkare och en elektronisk tidtagningsanordning för att mäta tidsintervallet mellan starten av en puls som genereras vid den sändande givaren och dess ankomst till den mottagande givaren.
Det finns två typer av elektroniska tidtagningsanordningar:
Ett oscilloskop ger möjlighet att undersöka vågformen, vilket kan vara fördelaktigt i komplexa situationer.
Enheten som används i testerna måste uppfylla följande prestandakrav:
Även givare används i testerna. Den naturliga frekvensen för dessa enheter bör ligga i intervallet 20 till 150 kHz. Ibland kan frekvenser så låga som 10 kHz och så höga som 200 kHz användas. Högfrekventa pulser har en väldefinierad inträdesfrekvens, men dämpas snabbare än lägrefrekventa pulser när de passerar genom natursten. Det är därför att föredra att använda högfrekventa givare (50 kHz till 82 kHz) för korta väglängder (upp till 200 mm) och lågfrekventa givare (15 kHz till 10 kHz) för långa väglängder (upp till maximalt 40 m). Givare med frekvenser på 40 kHz till 82 kHz har visat sig vara användbara för de flesta tillämpningar.
En apparat används också för att bestämma ankomsttiden för stöten i testerna. Denna apparat bör kunna bestämma ankomsttiden för den första pulsvågen, även om den har liten amplitud jämfört med pulsens första halvvåg.
Dessutom används i testerna en våganordning som ger en noggrannhet på 0,01 procent av den massa som ska vägas och en ventilerad ugn som kan hålla en temperatur på 70 grader plus/minus 5 grader.
Provtagning är inte testlaboratoriets ansvar om inte annat uttryckligen begärts. Minst 6 prover bör väljas från en homogen sats.
Som standardreferens bör provernas slutliga ytor sågas eller ruggas. Testproverna måste vara prismor med storleken 2 mm x 300 mm x 75 mm med en tolerans på plus/minus 50 mm. Om stenen uppvisar anisotropiplan (t.ex. bäddning, foliation) bör proverna förberedas med deras långa axlar parallella eller vinkelräta mot dessa plan. Proverna bör torkas vid 70 grader plus/minus 5 grader tills en konstant massa uppnåtts. Detta villkor antas vara uppfyllt om skillnaden mellan två vägningar som görs med intervall om 24 timmar plus/minus 2 timmar inte är mer än 0,1 procent av den första av dessa två massor.
Under testningen måste enheten användas inom de driftsförhållanden som anges av tillverkaren. För att säkerställa en repeterbar mätning av kollisionshastigheten är det nödvändigt att ta hänsyn till olika faktorer som kan påverka mätningarna. Den information som krävs finns i standardens bilaga (bilaga B).
När givaren placeras är det möjligt att detektera stötar som har passerat genom naturstenen i en annan riktning än den i vilken den maximala energin avges, även om den är i rät vinkel mot den sändande givarens yta. Det är därför möjligt att mäta pulshastigheten genom att placera två givare på motsatta ytor (direkt transmission), på intilliggande ytor (semi-direkt transmission) eller på samma yta (indirekt eller ytlig transmission).
Det kan vara nödvändigt att placera givarna på motsatta sidor, men de bör inte placeras direkt mittemot varandra. Denna typ av arrangemang bör betraktas som semidirekt överföring. Den indirekta ledningsanordningen är minst känslig och bör användas för in situ-mätningar där endast en enda yta av naturstenen är åtkomlig eller där det är viktigare att bestämma hållfastheten hos det ytliga lagret snarare än själva stenkroppen. Semidirekt ledningsreglering har en känslighet mellan de andra två regleringarna och bör endast användas när direkt reglering inte kan användas.
För direktöverföring är väglängden avståndet mellan givarna mätt med en noggrannhet på plus/minus 1 procent. För kvasidirekt överföring visar det sig generellt vara tillräckligt noggrant att ta väglängden som avståndet mätt från centrum till centrum av omvandlarens ytor. Noggrannheten vid mätning av väglängden beror på givarnas storlek jämfört med avståndet från centrum till centrum och måste uppskattas. Vid indirekt överföring mäts inte väglängden, utan en serie mätningar görs med givarna på olika avstånd.
Vår organisation har en stark personalstyrka som noggrant följer utvecklingen inom vetenskap och teknik i världen och ständigt förbättrar sig. Bland de många test-, mät-, analys- och utvärderingsstudier som tillhandahålls för företag inom olika sektorer finns även testtjänster i enlighet med standarden ”EN 14579 Provningsmetoder för natursten - Bestämning av ljudutbredning”.
Du kan be oss fylla i vårt formulär för att få en tid, för att få mer detaljerad information eller för att begära en utvärdering.
