動(dòng)態(tài)法檢測(cè)真空玻璃真空度的基本原理及方法

2013-06-22 劉小根 中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院

  當(dāng)真空玻璃真空度衰減或損失時(shí),會(huì)導(dǎo)致真空玻璃的支撐物與玻璃相互支撐作用力發(fā)生變化,改變玻璃的支撐條件,從而使玻璃的固有頻率發(fā)生改變。因此,根據(jù)此原理,我們可以采用動(dòng)態(tài)法獲得真空玻璃的固有頻率,建立起真空玻璃固有頻率與其真空度的關(guān)系,從而根據(jù)在線測(cè)得的固有頻率來(lái)檢測(cè)真空玻璃的真空度。

1、動(dòng)態(tài)法檢測(cè)真空玻璃真空度的基本原理

  為了探討真空玻璃與其固有頻率之間的關(guān)系,本文選擇了一具有代表性的真空玻璃進(jìn)行了試驗(yàn)。真空玻璃試樣尺寸為300mm @ 210 mm,玻璃單片厚度為4mm。為獲得真空玻璃在自由狀態(tài)下的振動(dòng)固有頻率,可將真空玻璃懸空吊起,通過(guò)敲擊激振玻璃,振動(dòng)信號(hào)由聲音傳感器采集并通過(guò)INV306S- SP2 聲壓測(cè)試分析儀進(jìn)行分析,然后將分析信號(hào)通過(guò)電荷電壓濾波積分放大器處理,最后將處理好的信號(hào)直接輸送到電腦,用專門軟件進(jìn)行分析與處理,得到玻璃的振動(dòng)固有頻率。為改變真空玻璃的真空度,首先向真空玻璃的真空腔體充滿氣體,然后用真空泵抽取空腔中的氣體,使空腔內(nèi)真空度改變,空腔里的真空度可直接由與真空泵相連接的真空表讀出。試驗(yàn)測(cè)量了不同真空度下對(duì)應(yīng)的真空玻璃的固有頻率。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖6。

真空玻璃真空度與其固有頻率關(guān)系曲線

圖6 真空玻璃真空度與其固有頻率關(guān)系曲線( 300 mm @ 210 mm)

  由上圖的關(guān)系曲線可以看出,在自由振動(dòng)下,真空玻璃的固有頻率隨著其真空度的降低而降低,且降低速率隨真空度的減小而加快。真空玻璃的固有頻率能夠反應(yīng)其實(shí)際的工作狀態(tài),且是一個(gè)較容易在線獲得的動(dòng)態(tài)參數(shù)。很顯然,只要獲得了某一狀態(tài)下某塊真空玻璃的固有頻率,根據(jù)關(guān)系曲線,對(duì)應(yīng)的真空玻璃真空度就出來(lái)了。

2、動(dòng)態(tài)法在線檢測(cè)真空玻璃真空度操作方法及應(yīng)用

  通過(guò)上面的試驗(yàn)分析得知,真空玻璃的固有頻率隨著真空度的降低而降低。為達(dá)到在線檢測(cè)真空玻璃的真空度,我們首先需要建立起實(shí)際工程應(yīng)用狀態(tài)下真空玻璃固有頻率與其真空度的關(guān)系曲線,獲得評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定必須要選擇與待檢測(cè)工程相同的且具有代表性的樣品。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí),就可以通過(guò)在線測(cè)量真空玻璃的固有頻率,找到對(duì)應(yīng)的真空度,從而得到真空玻璃的真空度保有量。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的建立可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行,通過(guò)人為改變某塊具有代表性的真空玻璃的真空度并測(cè)量相對(duì)應(yīng)下的固有頻率,也可以在試驗(yàn)室里建立起與實(shí)際工程工作狀態(tài)相似的樣本測(cè)量得到。該方法的應(yīng)用特點(diǎn)是能夠達(dá)到定量地檢測(cè)玻璃的真空度,操作上也簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)在線適時(shí)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)。不足的地方就是真空度與固有頻率關(guān)系曲線確定不太容易,影響因素多,評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性直接影響到檢測(cè)結(jié)果的精度。