کالیبراسیون و اندازه گیری پوشش الکترومغناطیس در سطوح بتنی

در سطح بتن چگونه پوشش الکترومغناطیسی و کالیبراسیون اندازه گیری می شود؟ 

روش های الکترومغناطیسی به طور معمول برای تعیین محل آرماتور تقویتی درون بتن و پوشش روی آن استفاده می شود. دستگاه های باطری دار تجاری برای این هدف وجود دارند که به طور رایج معروف به پوشش سنج هستند. مقدار بسیاری از آنها با مشخصات و قابلیت های مختلف در بازار در دسترش است و لیستی از آنها در پایین آورده شده است. استفاده آنها توسط آیین نامه بتن انگلیس قسمت 204 انجام شده است.

تئوری، تجهیزات و کالیبراسیون

اصل اساسی این است که وجود فولاد بر میدان الکترومغناطیس تاثیر می گذارد. این اصل می تواند به شکل یک القاگر مغزه آهنی که در شکل 7-3 نشان داده شده است پدیدار شود. یک جریان متناوب از یکی از سیم پیچ ها می گذرد در حالی که جریان القاء شده در سیم پیچ دیگر تقویت و اندازه گیری می شود. سر سنسور ممکن است در حقیقت شامل یک سیستم سیم پیچ چندگانه یا تکی باشد.
با اصل فیزیکی شامل یکی از دو حالت جریان گردابی یا تاثیرات القای مغناطیسی باشد. ابزارهای جریان گردابی با اندازه گیری تغییرات مقاومت ظاهری سروکار دارند و تحت تاثیر هر فلز رسانای جریان قرار خواهند گرفت در عین حال، ابزارهای القای مغناطیسی درگیر اندازه گیری های ولتاژ القایی هستند و به مواد فلزی غیرمغناطیسی حساسیت کمتری دارند. تاثیر فولاد بر روی جریان القایی نسبت به فاصله غیرخطی است و همچنین از قطر میلگرد متاثر است. شکل 7-4 مدلی را براساس القای مغناطیسی نشان می دهد که دارای فاصله کانونی 300 میلی متری و سیگنال موضعی قابل شنیدن است، با اندازه مورد انتظار میلگرد که توسط کاربر وارد شده است.

شکل 7-3 مداربندی معمول پوشش سنج ساده

شکل 7-4 پوشش سنج میکرو

پوشش بتنی برآورده شده در صفحه نمایش دیجیتالی نشان داده شده است. نسخه های جریان گردابی از تجهیزات نشان داده شده در شکل 7-4 هم موجود هستند که نیازمند مداربندی پیچیده تری می باشد که به صورت اتوماتیک می تواند اندازه میلگرد را برآورده کند و دقت بیشتری را نشان دهد اما دامنه محدودتری دارند. بعضی از تجهیزات امکان تعیین نوع فولاد را هم ممکن می سازند و صدای هشدار در مورد پوشش بتنی کم را ارائه می کنند (اشکال 7-5 و 7-6).

شکل 7-5 پروفومتر 5

شکل 7-6 پوشش سنج پروتوویل

و چندین دستگاه جریان گردابی جدید با اصل القای پالس کار می کنند. سرهای سنسور دیگر هم با توجه دامنه عمق و حدود تراکم میلگرد در بعضی از موارد موجود هستند که مورد علاقه هستند. تجهیزات توسط تولیدکنندگان پیوسته به روزرسانی می شوند و انتخاب آنها باید براساس ماهیت اطلاعات مورد نیاز در شرایط خاص باشد.
توسه در دستگاه های پوشش سنج منجر به ایجاد چندین مدل گشته است که در بالا بیان شده اند و امکان ارزیابی پوشش بتنی و قطر خود میلگرد را ایجاد می کنند. این ممکن است با استفاده از یک بلوک جدا کننده یا با استفاده از یک سر سنسور خاص انجام شود که موازی یا عمود بر میلگرد مورد نظر قرار داده می شود. توانایی اسکن پوشش سنج روی سطح بتن و ثبت مداوم داده های خروجی برای معرفی گرافیکی هم در بسیاری از دستگاه ها موجود است. کالیبراسیون اساسی تجهیزات، مهم است و آیین نامه بتن انگلیس قسمت 204 هم چندین روش جایگزین را پیشنهاد می کند که شامل استفاده از نمونه آزمایشی از بتن سیمان پرتلند معمولی می باشد. یک میلگرد تقویتی صاف تمیز از نوع متناسب در خارج از مرکز بتن مربوط به نمونه مستغرق می گردد تا دامنه مناسبی برای چهار ضخامت مختلف پوشش را فراهم سازد که می توان آن را با متر فولادی برای مقایسه با قرائت ها با دقت اندازه گیری کرد. روش های دیگر مستلزم اندازه گیری دقیق میلگردی که در هوا نگه داشته شده، می باشد. در همه روش ها ضروری است که از اثرات خارجی بر روی میدان مغناطیسی اجتناب گردد. در این شرایط تجهیزات باید دارای دقت %5± یا mm2 باشند، که هر کدام که بیشتر بود. درحالی که این مسئله در محیط آزمایشگاهی درست است، با این حال تاثیر آرماتورهای فولادی اضافی در نقاط تقاطع یا در مجاورت فولاد تحت بررسی می تواند سبب ایجاد خطاهای 5 تا 6 میلی متری یا بیشتر گردد. پوشش سنج های پیچیده و مدرن می توانند به طور هم زمان اندازه ی میلگرد را اصلاح نمایند و در این شرایط نسبت به مدل های قبلی دقیق تر هستند البته قیمت آنها هم گران تر است. عضو مفید دیگر در تنوع پوشش سنج ها، همان فرواسکن است (شکل 7-7).

شکل 7-7 پوشش سنج فرواسکن 200PS

یک قالب مربعی 600 میلی متری به سازه متصل می گردد و سپس منطقه موردنظر در دو جهت در زوایای نسبت به هم عمود، در چندین رفت و برگشت، اسکن می گردد، یک چرخش کالیبراسیون بر روی سر سنسور محل دقیق سنسور را در تمام مدت ثبت می کند. با استفاده از اصول الکترومغناطیسی و تحلیل کامپیوتری، تصویر میلگرد زیرین بر روی صفحه نمایش نشان داده می شود. این برنامه را می توان برای کامپیوتر دانلود کرد و سپس آن را به طور کامل تحلیل کرد تا خروجی گرافیکی اندازه میلگردها هم نشان داده شود. همچنین داده ها را می توان به صورت یک فایل اکسل ذخیره کرد. در جدیدترین مدل دستگاه آرماتور یاب، داده ها توسط سر اسکنر جمع آوری می گردند و سپس آنها توسط مادون قرمز به واحد اصلی انتقال می یابند.این کار نیاز به کابل اتصال را حذف می کند و واحد اصلی می تواند بر گردن کاربر آویزان باشد. در نتیجه راحتی و سادگی استفاده از آن هم بیشتر است و این مزیت را وقتی که مناطق وسیعی اسکن می گردد نمی توان نادیده گرفت. کنترل کالیبراسیون در کارگاه هم باید در رابطه با نوع میلگرد و بتن مورد نظر در بازرسی، انجام شود.
این کار ممکن است مستلزم مغزه گیری در گستره ای از مقادیر پوششی برای صحت سنجی قرائت ها باشد و در صورت نیاز باید تجهیزات را بازنشانی کنیم یا روابط کالیبراسیون جداگانه ای ایجاد کنیم. انتظار می رود پیشرفت های آینده یک نوع جدید پوشش سنج براساس اصل نشت جریان مغناطیسی ارائه دهد. یک حسگر که از یک قطب دوشاخ U شکل به دیگر قطب آن حرکت داده می شود، میدان نشت مغناطیسی القا شده را کشف می کند، که این می تواند برای تعیین عمق و قطر آرماتور استفاده شود. نشت شار مغناطیسی هم به طور بالقوه می تواند در یافتن کاهش آرماتور استفاده شود، چنان که ممکن است به واسطه سوراخ شدگی شدید ناشی از زنگ زدگی یا ترک خوردگی کابل های فولادی پیش تنیده باشد. کوشش ها برای استفاده از هوش مصنوعی شبکه عصبی برای ساده سازی تفسیر نتایج از این تحقیق و دیگر مطالعات با حسگرهای القای مغناطیسی در حال انجام است. امیدوارم خواندن مقاله کالیبراسیون و اندازه گیری پوشش الکترومغناطیس در سطوح بتنی برای شما مفید بوده باشد!

اندازه گیری های مربوط به سطوح بتنی 

شرکت کلینیک بتن ایران با ارائه بهترین محصولات و خدمات در کنار شما همراهان گرامی می باشد. همچنین شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از دیگر مقالات ما بازدید نمایید:

• اندازه گیری محدوده فرکانسی بتن و تحلیل داده ها
• رطوبت بتن به چه روش هایی اندازه گیری می شود؟
• آزمایش دوام بتن و خوردگی فولاد در بتن