Способ измерения фильтрационных характеристик несвязанных грунтов

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСВЯЗАННЫХ ГРУНТОВ путем размещения их в емкости и определения магнитных свойств с помощью ИНДУКЦИОННЫХ датчиков, о т личающийс-я тем, что, с целью повышения ТОЧНОСТИ и упрощения при определении объемной картины растекания воды, датчики устанавливают под дном емкости, один - неподвижно, области растекания, другой - с возможностью его перемещения в плоскости дна, И измеряют разность ЭДС ИНДУКЦИИ наведенного магнитного поля . , . i iihm4 О О1 ND СО 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1(5Д 5 01 )Ч 15/08

Р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВ ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй (21) 2976707/18-25 (22) 02.09.80 (46) 07.11.83. Бюл. Р 41 (7 2) N. Е. Дереновский, В.М. Кузнецов, Л.B.Íîâîêøåíoâ, А.Л.Розов и В.М.Федоров (53) б 20. 168. 34 (088. 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 379859, кл. 6 01 М 15/08, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

У б 23140, кл. (j 01 М 15/08р 1977 (прототип) .

ÄÄSUÄÄ 1052940 А (54) (57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИОН"

НИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСВЯЗАННЫХ ГРУНТОВ путем размещения их в емкости и определения магнитных свойств с помощью индукционных датчиков, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повьпаения точности и упрощения при определении объемной картины расте кания воды, датчики устанавливают под дном емкости, один — неподвижно, вне области растекания, другой - с возможностью его перемещения в плоскости дна, и измеряют разность ЭДС индукции наведенного магнитного поJIR в

105 2940

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электрическим измерениям неэлектрических величин, и может быть использовано для исследования процесса фильтрации в грунтах.

Известен способ исследования фильтрационных свойств образцовых горных пород по методу прокачки жидкости через исследуемый образец (1) . 1Î

Недостатком способа является не» возможность получения объемной картины процесса фильтрации.

Наиболее близким по технической .

1 сущности к предлагаемому является 1Э способ измерения фильтрационных характеристик несвязанных грунтов путем размещения их в емкости и опре-. деления магнитных свойств с помощью индукционных датчиков (2), 20

В способе для определения характеристик фильтрации применяются меченые частицы с ферромагнитными свойствами, движение которых в исследуемом грунте в результате фильтрации

Фиксируется магниточувствительными датчиками. Электрические сигналы с датчиков поступают в вычислительный блок, где происходит их обработка по заданной программе, и результат фиксируется регистратором.

Способ дает возможность изучить процесс кальматации и процесс фильтрации в несвязанных грунтах неконтактным способом, но введение меченых частиц с ферромагнитными свойст- Ээ вами в фильтрат может привести к ошибкам в измерениях из-за неравномерной их концентрации, кроме того, устройство не позволяет измерять изменение по объему пористости грунта Щ в процессе фильт1>ацииa

Цель изобретения — повышение точ- ности и упрощение при определении объемной картины растекания воды.

Поставленная цель достигается ф5 согласно способу измерения фильтрационных характеристик несвязанных грунтов путем размещения их в емкости и определения магнитных свойств с помощью индукционных датчиков, дат-ц» чики устанавливают под дном емкости, один — неподвижно, вне области растекания, другой — с возможностью его перемещения в плоскости дна, и измеряют разность ЭДС индукции наведенного магнитного поля.

На фиг. 1 показано устройство для реализации предлагаемого способа измерения; на Фиг„ 2 — то же, электрическая схема, общий вид.

Устройство содержит емкость 1, 60 грунт 2, отверстие 3 для подачи воды, датчики 4.

На фиг. 2 показаны генераторные диполи 5, приемные диполн б, генератор 7, усилитель 8, регистратор 9.

Способ реализуется следующим образом.

Емкость 1 (фиг. 1) заполняют исследуемым грунтом 2. В момент времени Ф = 0 -через отверстие 3 подают aqду, которая фильтруется в грунт, образуя фильтрационный поток.

Электромагнитное поле, создаваемое генераторными магнитными диполями 5, распространяется в исследуемом грунте. В области, занятой фильтрационным потоком, индуцируется вторичное электромагнитное поле, вертикальная магнитная составляющая которого наводит ЭДС в приемных магнитных.диполях б. ЭДС пропорциональна величине:

Р - г,,> 6 . (ц .а гдето — круговая частота генератора; электрическая проводимость влагонасыщенной среды;

a — - характерный геометрический размер фильтрациоиного.потока, в данном случае глубина фильтрационного потока; (Π— магнитная проницаемость влагонасыщенной среды.

ЭДС, наводимая в приемных магнитных диполях б, поступает на транформаторный вход усилителя 8, С усилителя 8 сигнал поступает на регистратор 9, например двухкоординатный самописец.

Для получения объемной картины растекания воды один иэ датчиков, расположенных под дном емкости с грунтом в плоскости, параллельной плоскости дна, равномерно перемещаютг перпендикулярно оси движения

Фильтрационного потока, т.е, в плоскости дна.

Электрическая проводимость о водо. насыщенного грунта является функцией пористости. Следовательно, при известных Al и р по величине разности ЭДС в приемных магнитных диполях можно определить изменение пористости (фильтрационную деформацию)„

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения состоит в том, что способ позволяет исследовать процессы фйльтрации в несвязанных грунтах неконтактным способом, беэ ввода меченых частиц в фильтрат, и измерять изменение пористости грунта (фильтрационную деформацию) в процессе фильтрации; магниточувствительные элементы имеют простую, надежную в эксплуатации конструкцию.

105 2940

Составитель Г. Старостина

Редактор .С.Юско Техред A,Áàáèíeö КорректорГ.Решетник

Эаказ 8859/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4