Penetrometr jest specjalistycznym urządzeniem, które wykorzystywane jest do badania właściwości materiałów. W szczególności pozwala ono na ocenę określonych parametrów, takich jak gęstość, twardość, czy wytrzymałość. Jak działa i kiedy jest stosowane?
Penetrometr — co to za urządzenie i jakie jest jego zastosowanie?
Penetrometr jest jednym ze specjalistycznych urządzeń, które wykorzystywane są do oceny określonych parametrów badanego materiału. W praktyce wyróżnia się kilka jego wariantów, a głównym kryterium podziału jest zastosowanie urządzenia.
W praktyce wyróżnia się penetrometry:
- do oceny właściwości, w tym zagęszczenia i oporów gleby — modele te wykorzystywane są np. w rolnictwie, czy geotechnice;
- do asfaltu, dzięki którym można poznać parametry próby, takie jak twardość, czy gęstość, wykorzystywane w budownictwie drogowym;
- do betonu, wykorzystywane w budownictwie, pozwalające ocenić właściwości próbki mieszanki betonowej;
- do żywności, wykorzystywane w branży spożywczej do oceny tekstury produktów, np. owoców lub mięsa;
- medyczne, czyli urządzenia, dzięki którym można dokonać oceny konsystencji tkanek, czy twardości skóry.
W zależności od zastosowania urządzenia dość istotnie różnią się między sobą. W przypadku modeli dedykowanych do badania betonu czy asfaltu są stosowane ze względu na zalety. Ocena próbki może być przeprowadzona stosunkowo szybko i prosto. Urządzenie nie jest skomplikowane w obsłudze, a ze względu na jego gabaryty, budowę i sposób działania, jest rozwiązaniem zapewniającym dużą mobilność. Penetrometr (https://viateco.eu/produkt/penetrometr-do-badania-penetracji-asfaltu/) musi być jednak odpowiednio ustawiony, a czasem też właściwie skalibrowany.
Zasada działania penetrometru
Specjalna konstrukcja urządzenia pozwala na przeprowadzenie precyzyjnych badań, dostarczających informacji na temat właściwości badanego materiału. Podczas analizy na daną próbkę wywierany jest określony nacisk. Jest to możliwe, ponieważ penetrometr został wyposażony w specjalny stożek, igłę, kulkę lub płytkę, które pozwalają na pomiar stopnia penetracji. Istotą jest ocena głębokości, na jaką zastosowany w danym modelu element wnika w głąb badanego materiału.
Mierzona siła nacisku odbywa się, ponieważ penetrometr działa wytwarza zadaną siłę (stałą lub zmienną), z którą oddziałuje na badaną próbę. Jednocześnie przez cały czas działania monitorowana jest głębokość penetracji, a uzyskane wyniki są rejestrowane i zapisywane. Urządzenie pozwala na zapis nie tylko parametrów dotyczących głębokości wnikania, ale też szybkości, czy oporu, jaki stawiany jest przez dany materiał.
Uzyskane w czasie pomiarów wyniki pozwalają określić właściwości mechaniczne i fizyczne badanego materiału. Na podstawie przeprowadzonej analizy i uzyskanych danych specjaliści wyciągają wnioski dotyczące m.in. twardości, konsystencji, a tym samym wytrzymałości próbki.
Penetrometr do badania penetracji asfaltu
Do badania właściwości asfaltu wykorzystywane są penetrometry automatyczne, wykorzystujące igłę. Jest ona zagłębiana w próbce asfaltu w warunkach standardowych (dotyczą one wilgotności powietrza, temperatury i czasu). Do zagłębiania igły wykorzystywane są specjalne automatyczne mechanizmy, co pozwoliło wyeliminować wpływ dodatkowych czynników, takich jak tarcie, czy obciążenie. W niektórych modelach można skorzystać z trybu półautomatycznego, wówczas po ustawieniu igły w pozycji początkowej można następnie sterować jej położeniem za pomocą specjalnego joysticka.
Podczas badania igła zagłębiana jest w próbce przez zadany czas. Trzpień wyzwalany jest automatycznie, a po ustalonym czasie — blokowany. Urządzenie wyposażone w elektroniczny, cyfrowy lub dotykowy wyświetlacz, pozwala na prezentację wyników pomiarów w czasie rzeczywistym.