EN 14579 วิธีการทดสอบหินธรรมชาติ - การกำหนดการแพร่กระจายความเร็วเสียง

EN 14579 วิธีการทดสอบหินธรรมชาติ - การกำหนดการแพร่กระจายความเร็วเสียง

มาตรฐานยุโรป “EN 14579 วิธีการทดสอบหินธรรมชาติ - การกำหนดความเร็วการแพร่กระจายของเสียง” อธิบายวิธีการกำหนดความเร็วการแพร่กระจายของคลื่นตามยาวอัลตราโซนิกในหินธรรมชาติ ทั้งในห้องปฏิบัติการและในสถานที่

EN 14579 วิธีการทดสอบหินธรรมชาติ - การกำหนดการแพร่กระจายความเร็วเสียง

ในขณะดำเนินการทดสอบ จะมีการสร้างพัลส์ที่ประกอบด้วยการสั่นตามยาวโดยเครื่องแปลงสัญญาณไฟฟ้าอะคูสติกที่สัมผัสกับพื้นผิวของหินที่กำลังทดสอบ หลังจากผ่านความยาวเส้นทางที่ทราบในหินแล้ว พัลส์การสั่นสะเทือนจะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยตัวแปลงสัญญาณตัวที่สอง และวงจรจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์จะทำให้สามารถวัดเวลาในการเคลื่อนที่ของพัลส์ได้

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบเหล่านี้ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดพัลส์ไฟฟ้า ตัวแปลงสัญญาณสองเครื่อง เครื่องขยายสัญญาณ และอุปกรณ์จับเวลาอิเล็กทรอนิกส์สำหรับวัดช่วงเวลาตั้งแต่จุดเริ่มต้นของพัลส์ที่สร้างที่ตัวแปลงสัญญาณส่งจนถึงจุดมาถึงตัวแปลงสัญญาณรับ

อุปกรณ์จับเวลาอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่ 2 ประเภท:

  • ออสซิลโลสโคปที่แสดงส่วนหน้าเริ่มต้นของพัลส์ในช่วงเวลาที่เหมาะสม
  • ตัวจับเวลาแบบช่วงเวลาพร้อมจอแสดงผลแบบดิจิทัลอ่านค่าโดยตรง

ออสซิลโลสโคปมีความสามารถในการตรวจสอบรูปคลื่น ซึ่งเป็นประโยชน์ในสถานการณ์ที่ซับซ้อน

อุปกรณ์ที่ใช้ในการทดสอบจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพดังต่อไปนี้:

  • วัดเวลาการเปลี่ยนแปลงบนแถบการสอบเทียบด้วยความแม่นยำบวก/ลบ 0,1 µs
  • เพื่อให้เกิดการเริ่มต้นของพัลส์ที่คมชัด นั่นคือ พัลส์กระตุ้นอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กับตัวแปลงสัญญาณส่งสัญญาณจะมีเวลาเพิ่มขึ้นไม่เกินหนึ่งในสี่ของคาบธรรมชาติ
  • ความถี่ของการทำซ้ำของพัลส์นั้นต่ำเพียงพอที่จะทำให้แน่ใจว่าจุดเริ่มต้นของสัญญาณที่รับได้จะไม่ถูกบดบังด้วยเสียงสะท้อน

ตัวแปลงสัญญาณยังใช้ในการทดสอบด้วย ความถี่ธรรมชาติของอุปกรณ์เหล่านี้ควรอยู่ในช่วง 20 ถึง 150 kHz บางครั้งสามารถใช้ความถี่ต่ำถึง 10 kHz และสูงถึง 200 kHz ได้ พัลส์ความถี่สูงมีจุดเริ่มต้นที่ชัดเจน แต่ลดความรุนแรงลงเร็วกว่าพัลส์ความถี่ต่ำเมื่อผ่านหินธรรมชาติ ดังนั้นจึงควรใช้ตัวแปลงสัญญาณความถี่สูง (50 kHz ถึง 82 kHz) สำหรับความยาวเส้นทางสั้น (สูงสุด 200 มม.) และตัวแปลงสัญญาณความถี่ต่ำ (15 kHz ถึง 10 kHz) สำหรับความยาวเส้นทางยาว (สูงสุด 40 ม.) พบว่าตัวแปลงสัญญาณที่มีความถี่ 40 kHz ถึง 82 kHz มีประโยชน์กับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่

อุปกรณ์นี้ยังใช้เพื่อกำหนดเวลาที่มาถึงของผลกระทบในการทดสอบด้วย อุปกรณ์นี้ควรสามารถระบุเวลาที่มาถึงของคลื่นแรกของพัลส์ได้ แม้ว่าจะมีแอมพลิจูดเล็กเมื่อเทียบกับครึ่งคลื่นแรกของพัลส์ก็ตาม

นอกจากนี้ ยังใช้เครื่องชั่งน้ำหนักที่มีความแม่นยำถึง 0,01 เปอร์เซ็นต์ของมวลที่ต้องชั่ง และเตาอบระบายอากาศที่สามารถรักษาอุณหภูมิได้ 70 องศาบวก/ลบ 5 องศาในการทดสอบอีกด้วย

การสุ่มตัวอย่างไม่ใช่ความรับผิดชอบของห้องปฏิบัติการทดสอบ เว้นแต่จะมีการร้องขอเป็นพิเศษ ควรเลือกตัวอย่างอย่างน้อย 6 ตัวอย่างจากชุดที่เป็นเนื้อเดียวกัน

เพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงมาตรฐาน พื้นผิวสุดท้ายของตัวอย่างควรได้รับการเลื่อยหรือทำให้หยาบ ตัวอย่างทดสอบต้องเป็นปริซึมที่มีขนาด 2 มม. x 300 มม. x 75 มม. โดยมีความคลาดเคลื่อนบวก/ลบ 50 มม. หากหินมีระนาบของแอนไอโซทรอปิก (เช่น ชั้นหิน ชั้นใบไม้) ควรเตรียมตัวอย่างโดยให้แกนยาวขนานหรือตั้งฉากกับระนาบเหล่านี้ ควรทำให้ตัวอย่างแห้งที่อุณหภูมิ 70 องศาบวกหรือลบ 5 องศาจนกว่ามวลจะคงที่ เงื่อนไขนี้จะถือว่าบรรลุผลหากความแตกต่างระหว่างการชั่งน้ำหนักสองครั้งในช่วงเวลา 24 ชั่วโมงบวกหรือลบ 2 ชั่วโมงไม่เกิน 0,1 เปอร์เซ็นต์ของมวลแรกจากสองมวลนี้

ระหว่างการทดสอบ จะต้องใช้งานอุปกรณ์ภายในเงื่อนไขการทำงานที่ผู้ผลิตกำหนด เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถวัดความเร็วการกระแทกซ้ำได้ จำเป็นต้องคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ ที่อาจส่งผลต่อการวัด ข้อมูลที่ต้องการมีอยู่ในภาคผนวกของมาตรฐาน (ภาคผนวก B)

ในการจัดเรียงตัวแปลงสัญญาณ จะสามารถตรวจจับแรงกระแทกที่ผ่านหินธรรมชาติไปในทิศทางอื่นนอกเหนือจากทิศทางที่ปล่อยพลังงานสูงสุดได้ ซึ่งจะทำมุมฉากกับหน้าของตัวแปลงสัญญาณที่ส่งสัญญาณ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะวัดความเร็วของพัลส์โดยการวางเครื่องแปลงสัญญาณสองตัวบนหน้าตรงข้ามกัน (การส่งผ่านโดยตรง) บนหน้าที่อยู่ติดกัน (การส่งผ่านแบบกึ่งโดยตรง) หรือบนหน้าเดียวกัน (การส่งผ่านทางอ้อมหรือพื้นผิว)

อาจจำเป็นต้องวางตัวแปลงสัญญาณไว้บนหน้าตรงข้ามกัน แต่ไม่ควรวางตรงข้ามกันโดยตรง การจัดเตรียมประเภทนี้ควรพิจารณาให้เป็นการส่งสัญญาณแบบกึ่งตรง การจัดเตรียมการนำไฟฟ้าทางอ้อมนั้นมีความไวต่ำที่สุด และควรใช้สำหรับการวัดในสถานที่ซึ่งสามารถเข้าถึงหินธรรมชาติได้เพียงด้านเดียวเท่านั้น หรือในกรณีที่สำคัญกว่าในการกำหนดความแข็งแรงของชั้นใกล้พื้นผิวมากกว่าตัวหินเอง การควบคุมการนำไฟฟ้าแบบกึ่งตรงมีความอ่อนไหวระหว่างการควบคุมอีกสองแบบและควรใช้เฉพาะเมื่อไม่สามารถใช้การควบคุมแบบตรงได้

สำหรับการส่งสัญญาณโดยตรง ความยาวเส้นทางคือระยะทางระหว่างตัวแปลงสัญญาณที่วัดโดยมีความแม่นยำบวกหรือลบ 1 เปอร์เซ็นต์ สำหรับการส่งสัญญาณแบบกึ่งตรง โดยทั่วไปพบว่ามีความแม่นยำเพียงพอที่จะวัดความยาวเส้นทางเป็นระยะทางที่วัดจากจุดศูนย์กลางถึงจุดศูนย์กลางของหน้าตัวแปลง ความแม่นยำในการวัดความยาวเส้นทางขึ้นอยู่กับขนาดของตัวทรานสดิวเซอร์เมื่อเทียบกับระยะทางจากศูนย์กลางถึงศูนย์กลาง และจะต้องมีการประมาณค่า ในการส่งข้อมูลทางอ้อม จะไม่มีการวัดความยาวเส้นทาง แต่จะทำการวัดหลายๆ ครั้งโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณในระยะทางที่ต่างกัน

องค์กรของเรามีบุคลากรที่แข็งแกร่งซึ่งติดตามการพัฒนาในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในโลกอย่างใกล้ชิดและปรับปรุงตัวเองอย่างต่อเนื่อง ในบรรดาการทดสอบ การวัด การวิเคราะห์ และการประเมินต่างๆ มากมายที่จัดทำขึ้นสำหรับธุรกิจในภาคส่วนต่างๆ ยังมีบริการทดสอบตามมาตรฐาน “EN 14579 วิธีการทดสอบหินธรรมชาติ - การกำหนดความเร็วการแพร่กระจายของเสียง” อีกด้วย

WhatsApp