Ультразвук контролирует химические превращения

До сих пор мы рассказывали о таких применениях ультразвукового контроля, при которых свойства иссле­дуемого вещества не изменялись. Но мы знаем, что ско­рость распространения звука зависит от свойств вещества, и поэтому если эти свойства будут изменяться, то одно­временно будет изменяться и скорость звука. Это позво­ляет использовать ультразвуки для изучения различных физико-химических процессов.

Особенно большое практическое значение может иметь применение ультразвука для проверки степени затверде­вания бетона. Строителям важно знать, когда этот про­цесс закончится. При исследовании твердеющего бетона пользуются как методом сквозного прозвучивания, так и импульсным эхо-методом. Применяемые аппараты напо­минают обычные дефектоскопы. Ультразвуковые им­пульсы проникают в бетон на глубину до 30 метров, что позволяет исследовать очень большие сооружения.

По мере затвердевания бетона растет его прочность, а

Рис. 56. График для определения прочности бетона

одновременно растет и скорость распространения в нем ультразвуковых колебаний. Измеряя скорость распростра­нения ультразвука в бетоне и одновременно производя испытание бетона на прочность, ученые установили зави­симость между этими величинами. Имея в руках график этой зависимости (рис. 56), строитель может непосредственно на строительной площадке проверить качество бе­тона.

Для этого ультразвуковой излучатель приклады­вают к бетонному сооружению и направляют в толщу бетона короткий сигнал. Одновременно с посылкой им­пульса на экране аппарата появляется отметка — зигзаг светового луча. Когда придет отраженный ультразвуковой сигнал, появится второй зигзаг, несколько отстоящий от первого. Расстояние между первым и вторым зигзагами соответствует времени между посылкой ультразвукового сигнала и приходом его эха. Зная размеры исследуемого объекта, легко вычислить скорость ультразвука и найти то наибольшее напряжение, которое может выдержать бе­тон при сжатии и которое характеризует его механические свойства.

Предположим, что скорость распространения ультра­звука оказалась равной 4200 метрам в секунду. Восстано­вив перпендикуляр до пересечения с опытной кривой на рис. 56 и проведя из точки пересечения прямую, парал­лельную горизонтальной оси, найдем, что наибольшее на­пряжение, которое может выдержать бетон при сжатии, составит 360 килограммов на квадратный сантиметр. Для каждого сорта