175232. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék nemfémes, villamosan mésodlagoszan vezető anyagokon, elsősorban betonon kialakított fedőrétegek vizsgálatára
3 175232 4 környezeti szennyeződéseknek kitett szerkezeteknél, vízzáró szerkezetek kialakításakor, lapostetők szigetelése esetében stb.- A találmány célja a betonra fölhordott szigetelőanyagok, burkolatok vizsgálati módszerének kifejlesztése, melynek segítségével mind gyártásközi ellenőrzés, mind pedig üzemi ellenőrzés megvalósítható. A találmány feladata, hogy a nemfémes anyag, különösen építőanyag és a nagyfeszültségű szigetelésvizsgáló készülék között megfelelő minőségű villamos csatlakozást lehessen létrehozni. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy az építőanyagokon, elsősorban betonon levő szigetelések, bevonatok, burkolatok ellenőrzésére szolgáló szigetelésvizsgáló készüléket is az elérendő célhoz képest oly módon kell fölépíteni, hogy a készüléknek — az építőanyagon létrejövő feszültségesés csekély értéken való tartása végett - átütés esetén kis határértékre korlátozott áramgenerátorként kell viselkednie. Ez egyrészt érintésvédelmi, illetve biztonságtechnikai okokból kívánatos, másrészt azért, hogy tényleges hibahely esetén a készülék folyamatos átütésjelzést adhasson. Az eljárás tekintetében a találmányi gondolathoz tartozik, hogy az építőanyagok nagyfeszültségű szigetelővizsgálatához kis áramerősségeket kell használni és az építőanyagon áthaladva kis feszültségeséseknek szabad csak létrejönni. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti eljárás nemfémes villamosán másodlagosan vezető anyagokon, elsősorban betonon kialakított fedőrétegek vizsgálatára, különösen építőanyagokon, pl. betonfelületeken levő szigetelő burkolatok folytonosságának ellenőrzésére, — amelyet ionvezetésen alapuló nagyfeszülstségű és kis áramerősségű átütésvizsgálattal hajtunk végre, a mérés végrehajtása közben az elektródákat és általuk mind a nemfémes alapanyagot, mind pedig vizsgálandó fedőréteget, pl. szigetelő burkolatot az áramkörbe beiktatjuk, az elektródák közül pedig az egyiket fix elektródaként a nemfémes anyagra helyezzük, míg a másikat a vizsgálandó fedőréteg, pl. szigetelő burkolat mentén mozgatjuk, — azon alapul, hogy a vizsgáló feszültséget kV-ban a vizsgálandó fedőréteg,pl. szigetelő burkolat vastagságának tized mm-ben kifejezett mérőszámával legalább megegyező, vagy azt meghaladó értékre állítjuk be, a fémházba foglalt fix elektródát legalább 0,1 kp/cm2 nagyságú erőhatás segítségével a nemfémes anyaghoz tapadás útján rögzítjük, majd a célszerűen fémfésűként kialakított kereső elektróda segítségével a fedőréteget, pl. szigetelő burkolatot végigtapogatjuk, az esetleges szikrázási helyeken az átütés tényét megállapítjuk, megjelöljük, végül pedig a hibahelyeken a fedőréteget, pl. szigetelő burkolatot kijavítjuk. A találmány szerinti eljárás további ismérve lehet, hogy a fix elektróda fölfekvő felületének az érintkezők által szabadon hagyott részén porózus betétet helyezünk el, és azt villamosán jól vezető, de a nemfémes alapanyag szempontjából kémiailag közömbös anyagú folyékony elektrolittel telítjük. A fix elektródát a nemfémes alapanyag felületére rányomjuk, ezáltal a porózus betétanyagot deformálva azt az alapanyag felületéhez és saját fémházához egyaránt hozzáfeszítjük. A porózus betétanyagnak a folyékony elektrolittel való telítését a fix elektróda legalább minden ötödik, előnyösen legalább minden második elhelyezése előtt megismételjük. Az eljárás célszerű foganatosítási módjánál a nemfémes alapanyag felületét a fix elektróda elhelyezése előtt portalanítjuk. A találmány tárgyát képező készülék — amely áramforráshoz csatlakozó nagyfeszültségű generátort tartalmazó áramkörrel rendelkezik, a nemfémes alapanyagon fölerősített fix elektróda, és a vizsgálandó fedőréteg, pl. szigetelő burkolat mentén végig mozgatható kereső elektróda, valamint a zárt áramkör kialakulásának hiányát és ezáltal a burkolat jóságát vagy a zárt áramkör meglétét és ezáltal a burkolat hibahelyét kimutató detektor van az áramkörbe bekötve — oly módon van kialakítva, hogy az áramkör legalább 30 kV feszültséget szolgáltató áramforrással rendelkezik, melyhez előnyösen legalább 3 kV-os lépcsőkben való szabályozásra alkalmas szerv, pl. feszültségosztó csatlakozik, a kereső elektróda' önmagában ismert fémből készült tapogató fésűben végződik, a fix elektróda pedig fémházba van belefoglalva, a fémház az alapanyag felületére fémből levő egy vagy több érintkező útján támaszkodik, a fémháznak az alapanyag felülete felé néző és az érintkezők által szabadon hagyott részén porózus betét van elhelyezve és az villamosán jól vezető és a nemfémes alapanyag szempontjából kémiailag közömbös anyagú folyékony elektrolittal van átitatva. A találmány szerinti készülék további ismérve lehet, hogy az érintkezőknek az alapanyagra kerülő aktív felületén rugalmas tulajdonságú és legalább 0,5 mm vastagságú tapadó alátét van elhelyezve. Az érintkezők aktív felülete egyenként legalább 2 cm2. A porózus betét a fémház belsejét célszerűen kitölti, és előnyösen légcellás műanyagból, pl.szivacsos habból van kialakítva. A találmány szerinti eljárás legfőbb előnye, hogy segítségével a vizsgáló feszültség nagyságának megfelelő megválasztásával az építőanyagokra, pl. betonra fölhordott rétegek, így bitumenszigetelések, műanyagbevonatok stb. hibátlan volta, sőt emellett ezek vastagságának ellenőrzése is nagy m egb ízhat ósággal végrehajtható. Kedvező az is, hogy többrétegű bevonatok esetében a felületek ellenőrzése a gyártás közben rétegenként is végrehajtható. A módszer rendkívül egyszerű, mert egy-egy mérés csupán a fémfésűként kialakított vizsgáló elektródának a bevonaton történő végig vezetésből áll, és így a teljes felület vizsgálata igen gyorsan elvégezhető. Az eljárás végrehajtására szolgáló készülék segítségével a legkülönbözőbb építmények, így betonmedencék, vasbeton csővezetékek, tetőszigetelések, tároló tartályok szigetelései, felületi bevonatai ellenőrizhetők, illetve szigetelési hibahelyek, pl. tetőbeázások helyei, medencék és tartályok szivárgási helyei stb. igen egyszerűen meghatározhatók. A találmányt kiviteli példák kapcsán, részben az általunk végrehajtott kísérletek, részben pedig a készülék elvi fölépítését bemutató kiviteli alak rajzon való bemutatásával világítjuk meg közelebbről. 1. példa Feladat tárgyát képezte egy lakóépület lapostetőszigetelésének ellenőrzése. A tetőszigetelés hagyományos bitumen-szigeteléssel készült. A legfölső szint néhány helyiségében beázások nyomai mutatkoztak. A fenti vizsgálati módszerrel történt - a tetőszigetelés fölszedése előtt — a hibahelyek maghatározása, a szemmel nem látható átszakadások, szigetelési sériúé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
