MIT UZK MONOLIT'da qoziqlarni ultratovushli nazorat qilishda maʼlumotlarni statistik ishlov berish algoritmi

Qoziqlarni ultratovushli nazorat qilishda maʼlumotlarni statistik ishlov berish muammosi

Qoziqlar betonini ultratovushli nazorat qilishda maʼlumotlarni statistik ishlov berish sinov laboratoriyalari ishida muammo hisoblanadi. M-Instrument tomonidan MIT UZK MONOLIT bu muammoni hal qildi. GOST R 71039-2023 robast baholash usullaridan foydalanadigan maʼlumotlar massivini statistik ishlov berish algoritmi yordamida oʻlchash profilida oʻrtacha (normal) tezlikni hisoblashni tavsiya etadi. Ammo rus me'yoriy hujjati hisoblash va tahlil algoritmini oʻz ichiga olmaydi, murakkab va mas'uliyatli maʼlumotlarni qayta ishlash jarayonini sinovchilarning oʻz ixtiyoriga qoldiradi.

Biz xorijiy meʼyoriy hujjatlarni oʻrganishga qaror qildik. Xorijiy texnik reglamentlarni tahlil qilish natijalari MIT UZK MONOLIT maʼlumotlarini statistik ishlov berish algoritmi asosiga qoʻyildi.

Xorijiy standartlar sharhi: AQSH, Fransiya, Xitoy

ASTM D6760-16 (AQSH), NF P 94-160-1 (Fransiya) statistik usullarni keltirmaydi. Butunlik baholash ultratovush oʻtish vaqti va energiyasi grafiklarini vizual tahlil qilish orqali amalga oshiriladi. Standartlar faqat minimal talablarni oʻrnatadi va nuqson mavjudligini aniqlaydigan mutaxassisning malakasiga urgʻu beradi.

JGJ 106-2014 (Xitoy) ehtimolli-statistik baholash usulini oʻz ichiga oladi. U qolgan namuna uchun oʻrtacha qiymat, standart ogʻish va kritik qiymatlarni hisoblash bilan ekstremal tezlik qiymatlarini iterativ tarzda chiqarib tashlashdan iborat. Aynan shu maʼlumotlarni qayta ishlash algoritmi MIT UZK MONOLIT asosini tashkil etdi. Bu algoritmni quyida batafsilroq koʻrib chiqamiz.

MIT UZK MONOLIT da amalga oshirilgan maʼlumotlarni statistik ishlov berish algoritmi

1. Har bir akustik chiziq uchun vaqt, tezlik, amplituda va chastotani hisoblash

Parallel yoki qiyshiq skanerlashda har bir akustik chiziq uchun vaqt qiymati, tovush tezligi, toʻlqin amplitudasi va chastotasi sinovlar oʻtkazilgan joyda olingan maʼlumotlar asosida quyidagi formulalar boʻyicha hisoblanadi:

bu yerda

• i — akustik chiziq raqami, har bir oʻlchash profili uchun pastdan yuqoriga (yoki yuqoridan pastga) ketma-ket beriladi;
• j — oʻlchash profili raqami;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining vaqti, mks;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining oʻlchangan akustik vaqti qiymati, mks;
• apparatli kechikish, mks;
• akustik trubkalar va bogʻlanish suvi qatlami uchun vaqtga tuzatma qiymati, mks;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻi boʻyicha ikkita akustik trubka tashqi devorlari orasidagi masofa, mm. Trubalar parallel joylashgan boʻlsa, qoziq boshi darajasidagi trubalar tashqi devorlari orasidagi masofaga teng qilib olishga ruxsat beriladi; qiyshiq skanerlashda esa — bu nurlantiruvchi va qabul qiluvchi oʻzgartirgichlarning oʻrtalariga toʻgʻri keladigan nuqtalardagi trubalar tashqi devorlari orasidagi masofa, u qoziq boshi darajasidagi trubalar orasidagi masofa va oʻzgartirgichlar orasidagi balandliklar farqi boʻyicha hisoblanishi mumkin;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining tovush tezligi, km/s;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining birinchi toʻlqin kirishi amplitudasi, dB;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining birinchi signal kirishi amplitudasi, V;
• nol detsibelga mos keladigan signal amplitudasi, V;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining signal chastotasi qiymati, kGts, u signalni spektral tahlil qilish orqali olinishi mumkin;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining signal davri (mks).

2. Tezlik anomaliyalarini aniqlash uchun ehtimolli statistik qiymatlar

Parallel yoki qiyshiq skanerlash qoʻllanilganda j-oʻlchash profili uchun tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun ehtimolli statistik qiymatlar quyidagi tartibda aniqlanadi:

2.1. j-oʻlchash profilining har bir akustik chizigʻi uchun tovush tezligi qiymatlari kamayish tartibida joylashtiriladi va ketma-ket formula qoʻllaniladi: (4)

bu yerda

• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining tovush tezligi, i = 1, 2, …, n;
• n — j-oʻlchash profilidagi akustik chiziqlarning umumiy soni;
• k — chiqariladigan eng kichik tovush tezligi qiymatlari soni, k = 0, 1, 2, …;
• k' — chiqariladigan eng katta tovush tezligi qiymatlari soni, k' = 0, 1, 2, ….

2.2. k ta eng kichik va k' ta eng katta qiymatlarni ketma-ket chiqarib tashlagandan keyin qolgan maʼlumotlar uchun quyidagi formulalar boʻyicha statistik hisoblar bajariladi: (5), (6), (7), (8), (9)

bu yerda

• kichik qiymatlar uchun anomaliyani baholovchi qiymat;
• katta qiymatlar uchun anomaliyani baholovchi qiymat;
• oʻrtacha qiymat;
• standart ogʻish;
• variatsiya koeffitsiyenti;
• λ — (n - k - k') ga bogʻliq holda 1-jadval boʻyicha aniqlanadigan koeffitsiyent (chiqishlarni aniqlash mezoni).

Eslatma: λ koeffitsiyenti birlik oʻlchash natijalari hajmiga bogʻliq holda norma chegaralarini aniqlash uchun qoʻllaniladi.

1-jadval. Tovush tezligi anomaliyalarini ehtimolli aniqlash uchun λ statistik koeffitsiyenti qiymatlari

2.3. k = 0, k' = 0; k = 1, k' = 1; k = 2, k' = 2 … tartibida statistik namunadagi eng kichik qiymat kichik qiymatlar uchun anomaliyani baholovchi qiymat bilan ketma-ket taqqoslanadi. Shart bajarilganda — eng kichik qiymat olib tashlanadi. Eng katta qiymat katta qiymatlar uchun anomaliyani baholovchi qiymat bilan taqqoslanadi. Shart bajarilganda — eng katta qiymat olib tashlanadi. Har safar faqat bitta qiymat olib tashlanadi; qolgan maʼlumotlar ketma-ketligi uchun quyidagi ikkita shart bajarilmaguncha hisoblash bosqichlari takrorlanadi: (10), (11)

3. Tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat

j-oʻlchash profili uchun tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun ehtimolli statistik qiymat quyidagi formula boʻyicha hisoblanadi: (12)

bu yerda j-oʻlchash profilining tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun ehtimolli statistik qiymat.

Faqat bitta oʻlchash profiliga ega qoziq uchun tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymati shu oʻlchash profilidagi tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymatga teng, yaʼni: (13)

Uchta yoki undan ortiq oʻlchash profillariga ega qoziq uchun ushbu qoziqning har bir akustik chizigʻi uchun tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat sifatida har bir oʻlchash profili tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymatlarning oʻrtacha arifmetik qiymati qabul qilinadi, yaʼni: (14)

bu yerda

• j-oʻlchash profilida tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat;
• j-oʻlchash profilida tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun ehtimolli statistik qiymat.

4. Tovush tezligi anomaliyasini aniqlash

Tovush tezligi anomaliyasi quyidagi shartdan aniqlanadi: (15)

bu yerda

• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining tovush tezligi;
• j-oʻlchash profilining tovush tezligi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat.

5. Toʻlqin amplitudasi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat

Toʻlqin amplitudasi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat quyidagi formulalar boʻyicha hisoblanadi: (16), (17)

Amplituda qiymati anomal deb hisoblanadi, agar quyidagi shart bajarilsa: (18)

bu yerda

• j-oʻlchash profilining barcha akustik chiziqlari amplitudasining oʻrtacha qiymati (dB);
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining amplituda qiymati (dB);
• j-oʻlchash profilining toʻlqin amplitudasi anomaliyalarini aniqlash uchun kritik qiymat (dB);
• n — j-oʻlchash profilidagi akustik chiziqlarning umumiy soni.

6. PSD mezoni (Probability Slope Difference; qiyalik usuli)

PSD mezoni anomal akustik chiziqlarni aniqlash uchun yordamchi mezon sifatida qoʻllaniladi. PSD qiymati «vaqt – chuqurlik» egri chizigʻidagi ikkita qoʻshni nuqtani birlashtiruvchi toʻgʻri chiziq qiyaligini vaqt qiymatlari farqiga koʻpaytmasini ifodalaydi va quyidagi formula boʻyicha hisoblanadi: (20)

bu yerda

• PSD — PSD qiymati, mks²/m;
• j-oʻlchash profilining i-akustik chizigʻining akustik vaqti, mks;
• j-oʻlchash profilining (i-1)-akustik chizigʻining akustik vaqti, mks;
• i-akustik chizigʻining chuqurligi, m;
• (i-1)-akustik chizigʻining chuqurligi, m.

Eslatma: agar qandaydir chuqurlikda PSD qiymati keskin oʻzgarishga (sakrashga) uchrasa, PSD mezoni tahlilini toʻlqin amplitudasi oʻzgarishlari bilan birga oʻtkazish tavsiya etiladi.

MIT UZK MONOLIT dasturiy majmuasida algoritm ishining natijalari

Yuqorida keltirilgan algoritm boʻyicha hisoblash natijalari asosida MIT UZK MONOLIT dasturiy majmuasi foydalanuvchiga oʻlchash natijalari jadvalini taqdim etadi (3-rasmga qarang). Qizil shrift bilan baholash mezonlariga javob bermaydigan ultratovush tezligi va signal amplitudasi qiymatlari ajratib koʻrsatiladi:

• oʻlchash nuqtasidagi haqiqiy tezlik kritik qiymatdan past;
• haqiqiy signal amplitudasi oʻrtacha qiymatdan 6 dB dan koʻproq past.

MIT UZK Monolit 1-2k asbobini, shuningdek MIT UZK MONOLIT dasturiy majmuasini qoʻllash qoziqlar betoni butunligini ultratovushli nazorat qilishda maʼlumotlarni statistik ishlov berish muammosini hal qiladi.

Video: asbob va dasturiy majmua bilan ishlash

MIT UZK Monolit 1-2k asbobi bilan ishlash haqida ushbu videoda tanishishingiz mumkin:

YouTube'da tomosha qilish

MIT UZK MONOLIT dasturiy majmuasi bilan ishlash haqida batafsilroq:

YouTube'da tomosha qilish

Foydalanilgan adabiyotlar roʻyxati

1. GOST R 71039-2023. Burma qoziqlar va transhey hamda qoziq turlarining «gruntdagi devor»lari. Beton sifatini nazorat qilishning kesishma ultratovushli usuli.
2. ASTM D6760-16. Ultratovushli kesishma (kross-quduq) yoritish usuli bilan chuqur beton poydevorlarning butunligini baholash uchun standart sinov usuli.
3. NF P 94-160-1. Gruntlar: razvedka va sinovlar — poydevorlarni tekshirish — 1-qism: Tovushli kernizatsiya (akustik karotajlar).
4. JGJ 106-2014. Qurilish qoziqlarini sinash usullari boʻyicha texnik reglament.

Maqola muallifi: Denis Vorobev, «Mattest» MChJ laboratoriya boshligʻi. Ekspert matni «M-Instrument» MChJ (MATTEST INSTRUMENT) hamkor kompaniya sayti uchun tayyorlangan.