콘크리트 균열.악화정도측정

- 건조한 대상 지점 측정, 세라믹 소재 캡이 달린 종파 트랜스듀서.
- 50kHz의 중앙 주파수.
- AA 배터리 3개의 전원.
- 백라이트 LCD.
- 통과 시간 : 15 ~ 100 ㎲
- 통과 시간 측정 정확도 : ±1%
- 균열 깊이 측정 범위 : 10 ~ 50mm
- 파동 반복 주파수 : 5 ~ 20Hz
- 작동 온도 범위 : -20 ~ 45℃
- 저장 용량 : 4000건
- 다양한 측정 단위 지원.
- PC로 데이터 전송.

 목적

본 장비는 표면 콘크리트에서의 종파 초음파 파동의 진행 속도를 측정하는 소형 계측기입니다.

, 초음파 파동 속도를 측정합니다. 두 개의 건조 지점 접촉 트랜스듀서가 노출되어 있습니다.

초음파 파동 속도는 사용자가 측정 대상의 반대편으로 이동하지 않아도 측정이 가능합니다.

본 장비는 다음과 같이 활용할 수 있습니다;

 

 

* 콘크리트 균일성 조사

* 표면 콘크리트의 상태 악화 정도 추정

* 석재 판넬의 굽힘 강성 평가

* 내구성 측정 이후 측정 샘플의 파손 정도 평가 (냉동, 해동, 황산 처리, 알칼리-실리카 반응)

* 표면의 균열 깊이 추정

* 초기 강도 변화 추정

 

 

 원리

본 장비는 기본적으로 송신 트랜스듀서에서 출발한 종파 (P) 파동이 같은 표면의 수신 트랜스듀서로 돌아오는데 소요되는 시각을 측정하는 원리에 근거하여 작동합니다.

두 트랜스듀서의 간격은 150mm입니다.

포인트 형 트랜스듀서이기 때문에, 파동은 둥근 형태로 발산됩니다.

 

 

파동이 수신 트랜스듀서로 돌아오면, 시그널이 발생합니다.

파동의 송수신에 소요된 시간을 측정해서 이를 두 트랜스듀서 간 거리와 대비해 속도를 계산합니다.

트랜스듀서는 그리스나 젤과 같은 접촉 매질이 없어도 작동에 영향을 받지 않도록 설계되었습니다.

측정 대상을 투과시키는 형태의 기존 파동 속도 측정기와 달리, 본 장비는 콘크리트 표층의 파동 속도를 측정합니다.

따라서 사용자가 측정 대상의 반대편으로 이동하지 않아도 측정이 가능합니다.

케이블과 접촉 매질이 필요 없고, 독립된 트랜스듀서들 사이의 거리를 측정할 필요도 없기 때문에, 측정은 2 내지 3초 이내에 신속하게 이뤄집니다.

 

 

 측정 방법

크게 두 가지 측정 모드가 있습니다;

* 이동 시간 및 파동 속도 측정

* 표면 균열 깊이 측정

이동 시간 측정을 시작하기 전에, 메뉴 시스템과 키 패드로 현 장비 상태를 정확히 반영해야 합니다 (예를 들면 두 트랜스듀서 간 간격 정보). 장비의 LCD 설정을 통해 이동 시간이나 파동 속도를 확인할 수 있습니다.

모든 변수값을 장비에 입력한 후, 두 트랜스듀서에 50 ~ 100 N (10 ~ 20 lb)의 힘을 가해 콘크리트 표면에 접촉시킵니다.

장비가 자동으로 활성화되면서 측정을 시작합니다.

두 트랜스듀서가 측정 표면에 수직 방향으로 접촉해야 하고, 꾸준한 압력이 유지돼야 정확하고 일관성 있는 측정 결과를 구할 수 있습니다.

 

 

철근 콘크리트에 대한 측정을 시작하기 전에, 정확한 철근 위치 파악이 선행되어야 합니다. 이는 철근이 본 장비의 측정에 끼치는 영향을 최소화하기 위함입니다.

상단의 스케치는 측정 시 적합 혹은 부적합한 장비 배치를 설명하고 있습니다.

장비가 철근과 가깝거나 평행되게 배치되면, 철근으로 인한 파동 굴절로 이동 시간이 본래보다 짧게 측정되는 측정 상 오류가 발생할 수 있습니다.

본 장비로 표면 균열 깊이도 측정할 수 있습니다.

발산한 파동이 표면 균열의 말단부에 도달하면, 파동이 회절됩니다.

회절된 파동은 분산 및 반사되어 수신 트랜스듀서에 유입됩니다.

균열로 인해 송신 트랜스듀서에서 수신 트랜스듀서까지의 파동 이동 거리가 길어지기 때문에, 균열이 존재하지 않을 때보다 이동 시간이 훨씬 길어집니다.

균열 깊이는 2회의 이동 시간 측정으로 계산됩니다. 첫 측정은 트랜스듀서를 균열 방향과 평행하게 배치하고, 두 번째 측정은 트랜스듀서를 균열 방향과 수직을 이루도록 배치합니다.

특히 두 번째 측정 시, 균열이 두 트랜스듀서 가운데 위치해야 합니다.

장비는 2회의 측정으로 구한 이동 시간과 두 트랜스듀서 간격을 토대로 균열 깊이를 계산합니다;

                        

수식에서 L은 두 트랜스듀서 간 간격을, tp는 균열과 평행하게 배치한 이동 시간을, tc는 균열과 수직이 되도록 배치한 이동 시간을 의미합니다.

LCD는 두 이동 시간과 계산된 균열 깊이를 표시합니다.

균열 깊이 측정 범위는 10 ~ 50mm 입니다. 다음은 이러한 측정 과정을 요약한 것입니다;

   Measure transit time (tp) parallel            Measure transit time (tc) across                 Display of transit times and crack

                        to crack                                                           crack                                                             depth

 

 

 내부 강도 추정

콘크리트가 굳어가는 과정 초기의 강도를 추정하기 위해서는, 콘크리트 강도와 파동 속도 사이의 관계식이 미리 설정되어 있어야 합니다.

이러한 관계식은 표준 강도 측정 견본의 파동 속도를 측정한 후, 견본의 압축 강도를 측정하여 구할 수 있습니다.

결과 데이터는 콘크리트 강도와 파동 속도 사이의 관계를 대표하는 회귀방정식을 구성하는데 활용할 수 있습니다.

강도 관련성 구성과 활용을 설명하는 ACI228.1R(콘크리트 강도 추정방식)을 참조하십시오.

, 구성된 관련성은 특정 콘크리트 혼합물에서만 적용될 수 있습니다.

 

 

규격

- 건조한 대상 지점 측정, 세라믹 소재 캡이 달린 종파 트랜스듀서.

- 50kHz의 중앙 주파수.

- AA 배터리 3개의 전원.

- 백라이트 LCD.

- 통과 시간 : 15 ~ 100

- 통과 시간 측정 정확도 : ±1%

- 균열 깊이 측정 범위 : 10 ~ 50mm

- 파동 반복 주파수 : 5 ~ 20Hz

- 작동 온도 범위 : -20 ~ 45

- 저장 용량 : 4000

- 다양한 측정 단위 지원.

- PC로 데이터 전송.


 

Surfer Ordering Numbers

Item Order #

Hand-held unit with soft carrying case 

SUR-1001

Plastic plate for operational check 

SUR-1002

Cable for connection to PC 

SUR-1003

Software on CD-ROM 

SUR-1004

User manual 

SUR-1005