回弹仪标准化

第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 回弹仪标准化 孙义传 ( 天津市京润建筑仪器厂天津3 0 0 l 笠) 提要 本文简述回弹仪标准化一标准体系，包括；回弹仪系列化，结构原理、型式、要素，质量标准，仪 器标准，测试技术标准，设计制造规范零部件通用互换，仪器检定，操作方法，生产流通领域监 管对回弹仪研发，制造，使用、标准修定、监管有参考意义 关键词标准化回弹值标准动能 1 概况 回弹仪1 9 4 8 年问世至今的半个多世纪，在世界各国获得广泛应用，许多国家制定了回弹法 标准；国际标准化组织I S 0 1 9 8 0 年颁布回弹法标准我国是回弹仪应用最广泛的国家，颁布实 施回弹仪、回弹法标准5 个：( G B9 1 3 8 8 8 回弹仪，J G J ，r2 3 2 0 0 1 回弹法检测砼抗压强 度技术规程，( J J G8 1 7 9 3 砼回弹仪检定规程，( Z B Q1 5 0 0 2 - - 8 9 3 回弹仪评定烧结普通粘土砖 标号的方法G B 厂r5 0 3 1 5 - - 2 0 0 0 砌体工程现场检测技术标准很多省市还制定了适合本地区 的回弹法规程或测强曲线这些标准有力的推动了回弹仪的普及应用，提供技术法规依据和技术 方法指导，使我国回弹法、回弹仪及其标准的研究应用走在世界前列，居领先水平。 从标准完整性和标准体系要求，回弹仪标准还有进一步提高和完善的任务，现行标准有待修 定修编。本文提出的回弹仪标准化，即标准体系( 图1 ) ，可作为规划标准的参考 文中以砼回弹仪( 标准动能2 2 0 7 卜叼2 2 5 k g f ·m 和标准相应参数) 简述回弹仪标准化。 2 回弹仪系列化 系列化是将回弹仪主要技术参数、规格型号、品种等进行系列化设计，用以指导仪器的研发、 应用、制造应遵循的规律和标准，如下衾所示。 孙义传男1 9 3 8 。高级工程师0 2 2 - 2 7 7 1 7 2 0 4 E 眦j I ：( S a nY I3 8 0 s i n e c m 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 产品分类、规格型呼设计 主要技术参数序列 执行标准 结构原理 结构型式要崇 质置指标 厂一稳定性 产品等级分类·- L 一可靠性 产品设计规范 制造工艺规程 产品技术标准 榆定方法 捡定仪器设备( 标准嚣具) 硷定项目 同弹法规程 ( 3 G J T Z 3 2 0 0 1 ) 仪器技术要求 仪器操作方法 企业生产条件( 设稀、人员) 产品质量脸验仪器设备 质量管理制度 计量管理制度 生产企业产品质量抽检 进口仪器产品检验 流通( 市场) 抽验 回掸倥捡定J 丁G8 1 7 - 9 3 ) 图l回弹仪标准体系 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 回弹仪系列表 序 号 名称型号标准动能执行标准适用范围 0 1 9 6 J “·)检测砌体 l 砂浆回弹仪 H T2 0G B r5 0 3 1 5 2 0 0 0 )砂浆抗压 0 0 2 0 k g f ·m ) 强度 0 7 3 5 J ·m )G B9 1 3 8 - 8 8 ' 检测单块砖 2 ( 砖) 回弹仪 H T7 5 和砌体砖 0 0 7 5 k g f - m )Z B 0 1 5 0 0 2 - 8 9 标号 G B 9 1 3 8 - 8 8 ) HT 22 5 2 2 0 7 J ·) 检测1 0 60 3 砼回弹仪( 】G J r 2 3 - 2 0 0 1 ' uP a 砼及构件 HT 22 5 冒 旬2 2 5 k g f ·m ) 抗压强度 I 玲8 1 7 - 9 3 ) 高强 4 4 l J 甜·m ) 检测5 0 8 0 4 G H T 4 5 0 MP 础及构件 砼回弹仪 0 4 5 0 k g f ·m ) 抗压强度 高强 9 8 J 锕·m ) 检测50 8 0 5 H T i 0 0 0 交通部标准 MP 龇及构件 砼回弹仪 qk g f ·m ) 抗压强度 重型 2 9 4 J ·) 检测10 “ - - 7 0 6H T 3 0 0 0 交通部标准 MP a 丈体积 回弹仪 0k g f ·m )砼及构件 抗压强度 表中主参数标准动能系列，最小标准动能0 1 9 6 J ( N ·m ) 二- o 0 2 0 k g f ·r n 是国内外最小标 准动能回弹仪重型回弹仪标准动能最大国产回弹仪标准动能系列化已基本形成。 回弹仪规格型号应按国家标准 G B9 1 3 8 8 8 设计和命名。回弹仪型号由仪器代号和主参 数两部分组成，如H T 2 2 5 W 型数字回弹仪、G H T4 5 0 型高强砼回弹仪： 8 7 第九届全国建 殳工程无损检测技术学术会议论文 2 0 0 6 年 田 衄田 田卫 圃 变型代弓，微机“微字汉语拼音字头大写 主参数，回弹仪标准动能O 2 2 5 X 1 0 0 0 回弹仪代号，“回1 、。弹”汉语拼音字头大写 仪器主参娩标准动能0 4 5 0 x1 0 0 0 回弹仪代吼“高。、。回”“弹。汉语拼音字头字母大写 国产回弹仪基本实现系列化，但有些仪器尚须改进和完善，如数字回弹仪和高强砼回弹仪。 3 。原理、型式、要素 3 1 结构原理 用能量弹簧驱动弹击锤冲击弹击杆，通过弹击杆弹击砼表面产生瞬时弹性变形恢复力，使弹 击锤回弹带动指针移动指示回弹值( 通过回弹值读尺) ，即指针直读式回弹仪结构原理。 3 2 结构型式 依据回弹仪结构原理，其结构型式必然是指针直读式移动的指针在回弹值读尺上显示回 弹值近几年新出现电子数字式回弹仪，自动采集、显示、记录、储存回弹值和数据处理机算机 化，大大提高了回弹仪技术水平是新型换代产品，代表回弹仪发展方向但数字回弹仪不宜取 消回弹值读尺，否则不符合国家标准( J I G8 1 7 9 3 不同标准动能的指针直读式回弹仪结构相似( 如图2 ) ，设计时应多采用通用件，提高标准 化系数结构相似的零部件主要结构尺寸应进行标准化设计，采用统一尺寸和精度，可降低制造 成本 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文 2 0 0 6 年 图2 回弹仪构造图( H T 2 2 5 型) 虽! 垦基这拽羹里 1 髓蝴2 I 曩3 蛔+ ， ，I 哇j 丰卡耳6 卿t I ¨忆I 击控膏9 巾0 耳 杆I O 埘l l 蕾t 美1 2 圈 瞄I R ¨异# 糟i 4 指什 1 5 ' l E 片1 6 擅叶f l 蜓“ 嗣 蛊兰”捌啊I 尼t 压羹2 l 麓t 母丑，睢 I _ 睦2 3 挂一M 目嚣接匠 毫M 擅l 嘲2 了定日墒I 耳接衄2 9 体甲 3 G 弹击_ 阡 3 3 结构要素 回弹仪结构要素：标准动能，回弹值，弹击拉簧刚度、工作长度、拉伸长度，弹击杆球 面曲率半径，弹击锤和杆硬度指针摩擦力和长度 ( 1 ) 标准动能 标准动能是回弹仪特征参数，计算公式如下： 1 E = L K L 2 J ( N ·m ) 2 式中： B _ 枥；准动能2 2 0 7 J ( N ·m ) 町2 2 5 k g f ·m ； 0 一弹击拉簧刚度7 8 5 4 - 4 0 N m ； L - - 弹击拉簧标准拉伸长度7 5 ±0 3 r a m ( 2 ) 回弹值 回弹值是表征砼强度的参量，其定义可用下式表示： R = 每X 1 0 0 式中： R 一回弹值 L 一弹击锤和弹击杆碰撞后弹击锤回弹距离，I T l m ； L 弹击锤冲程，也是弹击拉簧的标准拉伸长度7 5 r a m 。 同弹值用回弹值读尺表示，其量程等于弹击拉簧标准拉伸长度7 5 m m ( H T 2 2 5 回弹仪) 图3 是直读式同弹仪的同弹值读尺标准剩式满刻度均为1 0 0 ；其中真零不在读尺上而在距 离回弹值1 0 勾7 5 r a m 处，所以。弹击锤实际起跳点在同弹值读 ：0 刻线前5 m m 。 第九届垒国建设工程无损捡测技术学术会议论文2 0 0 6 年 蠢 繇 髫 朴 。L 一5 I I I l ? 。节m m 膏 圆帮，m 。扎咒： o 国 l ”* ；崩K 爿姓”u 悔- ；目关蕃。“”“。 蚪划 70 o 图3HT225 圊弹值读尺 回弹值读尺是仪器关键零件，要求有较精确的分度和在仪器上定位准确性对于标准动能大 于2 , 2 0 7 J 回弹仪，回弹值分度间距随标准动能增大丙增大 ( 3 ) 弹击杆球面曲率半径 球面曲率半径对钢砧上率定回弹值有影响，相同标准动能回弹仪，球面曲率半径应相同建 议采用下表系列化球面曲率半径 弹击杆球面曲率半径系列化表 f 罢曩笔譬；瑟黜， 4 4 1 J 甜·m ) 9 8 n 0 4 5 0 k g f ·)O k g f 一 弹击杆球面。2 5 ±0 S i n m 。3 5 ±l m 4 5 - - - + I m m- 5 5 ±1 m 曲率半径 ：一，【一一一一L 一L j 弹击杆球面成型有3 种方法：成型车削，成型砂轮磨削，球面磨削装置( 夹具) 磨成型前 两种方法难以保证球面轮廓形状，球面磨削工装法最佳 。 4 回弹仪质量指标 质量指标是衡量回弹仪品质优劣的标准。仪器稳定性和可靠性是回弹仪质量分等级的依据。 质量指标包括：保证标准动能的五项技术要求，稳定性，可靠性。弹击杆球面曲率半径，指 针摩擦力和长度，以及外观 4 I 保证标准动能的5 项指标 ( 1 ) 弹击拉簧刚度：7 8 5 ±4 0 N m ； C 2 ) 弹击拉簧工作长度：6 1 5 ±03 r a m ： 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文2 0 0 6 年 ( 3 ) 弹击锤冲程：7 5 + _ 0 3 m m ：机芯在仪壳外挂钩状态测量7 6 4 - 0 2 m m ： ( 4 ) 弹击锤和弹击杆硬度：H R C 6 0 6 3 ； ( 5 ) 弹击锤，弹击杆孔与端面垂直度：0 0 1 上述5 项技术指标具有通用性，各种标准动能回弹仪相应有这5 项要求仅数据不同而已 4 2 稳定性 稳定性采用钢砧上率定回弹值波动幅度来评定稳定性好的回弹仪，钢砧率定回弹值波动± 1 个回弹值 。 影响稳定性的因素主要是弹击锤、弹击杆和中心导杆形位公差的合理选择和加工精度 4 3 可靠性 回弹仪可靠性指标采用无故障弹击次数表示从使用角度要求，可靠性指标不应低于6 X1 0 ， 次 对可靠性影响较大的是指针部件。目前国内外回弹仪指针结构均为夹爪式这种型式指针可 靠性不理想，指针摩擦力不稳定。主要是夹爪成型时存在内应力 推荐采用弹性胀圈式指针( 图4 ) 弹性胀圈与指针轴配合均匀力值稳定，一般弹击次数在2 X I o ' 次以上指针应作为回弹仪系列通用部件。 5 回弹仪检定 、弹簧片 罔4 弹性胀圈式指针 在回弹仪系列中，只有砼回弹仪( 标准动能2 0 2 7 J ) 有检定规程 J J G8 1 7 9 3 。作为计量 仪器的回弹仪是必须有检定规程的目前状况是多数回弹仪没有相应的计量检定规程，是急需解 决的标准问题此外。砼回弹仪自检是很普遍的作者提出下述具有普遍意义回弹仪自检方法， 适合各种标准动能的回弹仪 达到以下5 项要求，即可判定为达标合格的回弹仪( 包括2 2 0 7 J 砼回弹仪) ： ( 1 ) 弹击拉簧工作长度：( 6 1 5 + 0