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聲測管材質的選擇,以透聲率較大、便于安裝及費用較低為原則。
聲脈沖從發射換能器發出,通過耦合水到達水和聲測管管壁的界面,再通過管壁到達聲測管管壁與混凝土的界面,穿過混凝土后又需穿過另一聲測管的兩個界面而到達接收換能器。
因此,聲測管形成4個界面,每個界面的聲能透過系數可按下式計算:
(1)式中:——某界面的聲能透過系數;
——界面兩側介質的聲阻抗率()
發射和接收換能器之間4個界面的總透聲系數為
(2)常用的管子有鋼管、鋼質波紋管、塑料管3種。
鋼管的優點是便于安裝,可用電焊焊在鋼筋骨架外,可代替部分鋼筋截面,而且由于鋼管剛度較大.埋置后可基本上保持其平行度和平直度,許多大直徑灌注樁均采用鋼管作為聲測管。但鋼管的價格較貴:
鋼質波紋管是一種較好的聲測管材料,它具有管壁薄、鋼材省和抗滲、耐壓、強度高、柔性好等特點,通常用于預應力結構中的后張法預留孔道:用做聲測管時。可直接綁扎在鋼筋骨架上,接頭處可用大一號波紋管套接。由于波紋管很輕,因而操作十分方便,但安裝時需注意保持其軸線的平直。
聲測管是用于管道轉彎處的一種管件。在管道系統所使用的全部管件中,所占比例 ,約為80%。通常,對不同材料或壁厚的聲測管選擇不同的成形工藝。制造廠常用的無縫聲測管成形工藝有熱推、沖壓、擠壓等。
熱推成形
熱推聲測管成形工藝是采用專用聲測管推制機、芯模和加熱裝置,使套在模具上的坯料在推制機的推動下向前運動,在運動中被加熱、擴徑并彎曲成形的過程。熱推聲測管的變形特點是根據金屬材料塑性變形前后體積不變的規律確定管坯直徑,所采用的管坯直徑小于聲測管直徑,通過芯模控制坯料的變形過程,使內弧處被壓縮的金屬流動,補償到因擴徑而減薄的其它部位,從而得到壁厚均勻的聲測管。
熱推聲測管成形工藝具有外形美觀、壁厚均勻和連續作業,適于大批量生產的特點,因而成為碳鋼、合金鋼聲測管的主要成形方法,并也應用在某些規格的不銹鋼聲測管的成形中。
成形過程的加熱方式有中頻或高頻感應加熱(加熱圈可為多圈或單圈)、火焰加熱和反射爐加熱,采用何種加熱方式視成形產品要求和能源情況決定。
沖壓成形
沖壓成形聲測管是早應用于批量生產無縫聲測管的成形工藝,在常用規格的聲測管生產中已被熱推法或其它成形工藝所替代,但在某些規格的聲測管中因生產數量少、壁厚過厚或過薄。
產品有特殊要求時仍在使用。聲測管的沖壓成形采用與聲測管外徑相等的管坯,使用壓力機在模具中直接壓制成形。
在沖壓前,管坯擺放在下模上,將內芯及端模裝入管坯,上模向下運動開始壓制,通過外模的約束和內模的支撐作用使聲測管成形。
與熱推工藝相比,沖壓成形的外觀質量不如前者;沖壓聲測管在成形時外弧處于拉伸狀態,沒有其它部位多余的金屬進行補償,所以外弧處的壁厚約減薄10%左右。但由于適用于單件生產和低成本的特點,故沖壓聲測管工藝多用于小批量、厚壁聲測管的制造。
沖壓聲測管分冷沖壓和熱沖壓兩種,通常根據材料性質和設備能力選擇冷沖壓或熱沖壓。
冷擠壓聲測管的成形過程是使用專用的聲測管成形機,將管坯放入外模中,上下模合模后,在推桿的推動下,管坯沿內模和外模預留的間隙運動而完成成形過程。
采用內外模冷擠壓工藝制造的聲測管外形美觀、壁厚均勻、尺寸偏差小,故對于不銹鋼聲測管特別是薄壁的不銹鋼聲測管成形多采用這一工藝制造。這種工藝所使用的內外模精度要求高;對管坯的壁厚偏差要求也比較苛刻。
中板焊制
用中板用壓力機做成聲測管剖面的一半,然后把兩個剖面焊接到一起。這樣的工藝一般用來作DN700以上的聲測管的。
其它成形方法
除上述三種常用的成形工藝以外,無縫聲測管成形還有采用將管坯擠壓到外模后,再通過管坯內通球整形的成形工藝。但這種工藝相對復雜、操作麻煩,且成形質量不如前述工藝,故較少采用
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