Устройство для динамического зондирования грунта

 

Изобретение относится к области исследования грунтов при инженерногеологических изысканиях в строительстве . Позволяет повысить точность измерения динамического сопротивления . Содержит зонд 1 с конусным наконечником 2, ударник 3, пьезоэлектрический датчик 4, закрепленный на конусном наконечнике 2, нормирующий усилитель 5, нуль-органы 6 и 7, логические элементы И-НЕ 8,9 и 10, генератор 11 опорной частоты, цифроаналоговый преобразователь 12, счетчики 13 и 14, делитель 15 напряжения и источник 16 опорного напряжения. 1 ил. (Л с: со 4; 4 00 О5

СОЮЗ СоаЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (j9) (11) А1 (5)) 4 E 02 D 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4104507/29-33 (22) 28. 05.86 (46) 15. 10.87. Бюл. № 38 (71) Проектно-конструкторское и экспериментально-наладочное бюро "Машлегпищепромпроект" и Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.А. Антонян, В.Б. Маневич, Д.А. Гречинский, В.Г. Рыгалин и В.А. Клочко (53) 624.121.381(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1065535, кл. Е 02 D 1/02, 1982.

Трофименков Ю.Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. M.: Стройиздат, 1974, с. 71-75. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО

ЗОНДИРОВАНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к области исследования грунтов при.инженерногеологических изысканиях в строительстве. Позволяет повысить точность измерения динамического сопротивления. Содержит зонд 1 с конусным наконечником 2, ударник 3, пьезоэлектрический датчик 4, закрепленный на конусном наконечнике 2, нормирующий усилитель 5, нуль-органы 6 и 7, логические элементы И-НЕ 8,9 и 10 генератор ll опорной частоты, цифроаналоговый преобразователь 12, счетчики 13 и 14, делитель 15 напряжения а и источник 16 опорного напряжения.

1 ил.

1 13448

Изобретение относится к области исслЕдования грунтов при инженерногеологических изысканиях в строительстве.

l)

Цель изобретения — повышение точности измерения динамического сопротивления грунта.

На-чертеже изображено предлагаемое устройство. 10

Устройство содержит зонд l с конусным наконечником 2, ударник 3, пьезоэлектрический датчик 4, закрепленный на конусном наконечнике 2, нормирующий усилитель 5, первый 6 и 15 второй 7 нуль-органы, три логических элемента И-HE 8-10, генератор 11 опорной частоты, цифроаналоговый преобразователь 12, два счетчика 13 и

14, делитель 15 напряжения и источ- 20 ник 16 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

При ударном нагружении, прикладываемом ударником 3 к зонду 1 с конус- 25 ным наконечником 2, на выходе пьезоэлектрического датчика 4, закрепленного непосредственно на конусном наконечнике 2, образуется импульс напряжения, пиковое значение и дли- 30 тельность которого характеризуют энергию ударного напряжения. Импульс напряжения усиливается нормирующим усилителем 5 и поступает на один вход первого нуль-органа 6 и через делитель 15 напряжения — на один вход второго нуль-органа 7. На другие входы нуль-органов 6 и 7.поступает нулевое напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 12.

На выходе нуль-органов б и 7 образуются положительные перепады напряжения, которые управляют логическими элементами И-НЕ 8-10. Логические элементы И-НЕ 8-10 пропускают на входы счетчика 13, имеющего счетные декады младшего и старшего разрядов, импульсы с выхода генератора 11 опорной частоты.

Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 12 повьппается до тех пор, пока не сравняется с измеряемьй входным импульсным напряжением. При этом нуль-органы 6 и 7 имеют на выходах отрицательное напряжение и импульсы счета с генератора

11 опорной частоты на входь| счетных декад младшего и старшего разрядов

61 2 счетчика 13 не поступают, так как логические элементы И-НЕ 8-10 закрыты. Для повышения бьк.тродействия устройства в нем предусмотрен принцип параллельного поступления счетных импульсов на входы счетных декад младшего и старшего разрядов счетчика 13. Измеряемый входной импульсный сигнал поступает непосредственно на вход нуль-органа 6, выходное напряжение которого управляет поступлением счетных импульсов на счетную декаду младшего разряда счетчика 13.

На вход нуль-органа 7, управляющего счетной декадой старшего разряда счетчика 13, измеряемое напряжение поступает с коэффициентом передачи, равным 0,85-0,9. Таким образом, нульорган 7 сработает раньше, чем нульорган 6, и на вход счетчика декады старшего разряда импульсы могут поступать только с выхода счетной декады младшего разряда счетчика 13 через логический элемент И-НЕ 10. В момент сравнения измеряемого входного напряжения с выхода цифроаналогового преобразователя 12 счетные импульсы перестают поступать и на вход счетной декады младшего разряда счетчика 13.

Параллельная работа счетных декад младшего и старшего разрядов счетчика 13 обеспечивает повышение быстродействия работы всего устройства в

3-4 раза.

Помимо измерения пикового значе1 ния ударного импульса в устройстве осуществляется также измерение длительности импульса и количества произведенных ударов. Импульсное напряжение с выхода нормирующего усилителя 5 поступает в счетчик 14, который подсчитывает число импульсов. Кроме того, один из входов счетчика 14 соединен с выходом генератора 11 опорной частоты. Импульсы опорной частоты заполняют измеряемый ударный импульс по длительности. Число импульсов опорной частоты, укладывающееся по длительности измеряемого импульса, и пропорциональное измеряемой длительности подсчитывается счет- чиком 14. Таким образом, в предлагаемом устройстве измеряется пиковое значение ударного импульса, длительность. Квадрат произведения измеряемых величин, умноженный на число им25

Составитель А. Кузнецова

Редактор А., Ревин Техред Л.Олийнык Корректор M.Äeì÷èê

Заказ 4894/31 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, з 13448 пульсов и постоянные коэффициенты, даст значение удельной энергии, прикладываемой ударником к конусному наконечнику 2,по которой определяют условное динамическое сопротивление

5 грунта.

Таким образом, использование предлагаемого устройства (по сравнению с известным) позволяет измерять удельную энергию непосредственно на конусном наконечнике зонда, в результате чего повьппается точность определения условного динамического сопротивления грунта. t5

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства составляет ориентировочно 500 тыс. руб. на один прибор.

Формула изобретения

Устройство для динамического зондирования грунта, содержащее .зонд с конусным наконечником и ударник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения динамического сопротивления, оно снабжено двумя нуль-органами, нормирующим усилителем, делителем напряжения, источником опорного напряжения, тремя логическими элементами Иál

НЕ, генератором опорной частоты, цифроаналоговым преобразователем, двумя счетчиками и пьезоэлектрическим датчиком, установленным на конусном наконечнике, причем пьезоэлектрический датчик соединен через нормирующий усилитель с одним входом первого нуль-органа непосредственно, а через делитель напряжения †.с одним входом второго нуль-органа, вторые входы нуль-органов подключены к входу цифроаналогового преобразователя, выходы нуль-органов подключены к одним входам первого и второго элементов

И-НЕ, другие входы которых соединены с генератором опорной частоты,, выход первого элемента И-НЕ соединен с одним входом первого счетчика, выходы которого подключены соответственно к входам цифроаналогового преобразователя, выход второго элемента

И-НЕ через третий элемент И-НЕ соединен с другим входом первого счетчика, другой вход третьего элемента

И-НЕ соединен с соответствующим входом первого счетчика, входы второго счетчика соединены соответственно с генератором опорной частоты и с выходом нормирующего усилителя, а источник опорного напряжения подключен к входу делителя напряжения.