Установка для статического зондирования грунта

 

С. С. Бруфман, Л. И, Галкин, B. И. Чекалов, А. А. Солодовников и С. С. Рыбаков (72) Авторы изобретения (7)) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

ГРУНТА

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве, в ча стности, к ус гройствам для статического зондирования грунта с автоматической регистрацией параметров физико-механических характеристик грунта.

Известна установка для исследования грунта,, включающая базовую машину .c мачтой, вибромолот, зонд с коническим наконечником и измерительное приспособ10 ление с амперметром и регистратором глубины. погружения (1).

Недостатком известного устройства является ограниченность пределов измерения глубины погружения зонда, низкая

15 надежность измерительного приспособления.

Найболее близким техническим решением является установка для статичес кого зондирования грунта, включающая зонд, вдавливаюший механизм, датчики давления и перемещений, импульсный ге- . нератор, подключенный к счетчику импульсов, который через преобразователь соединен с источником питания и регистрирующее приспособление с синхронным двигателем и коммутатором 2).

Недостатком устройства является низкая точность измерений и производительность. Обусловлено это тем, что глубина погружения зонда, сопротивление по боковой поверхности зонда, сопротивление зон» да не регистрируется в едином масштабе с глубиной погружения зонда и требует дальнейшей камеральной обработки, что приводит к затратам рабочего времени и снижает точность регистрации параметров.

Цель изобретения — повышение точности измерений и его производительности.

Указанная цель достигается тем, что в установку дополнительно введены кор» ректор перемещений, цифроаналоговый преобразователь, ключ, триггер, схема сравнения и счетчик метров, вход которо го подключен к выходу импульсного гене» ратора, вход которого соединен с ключом через триггер, подключенный, в свою очередь, к корректору перемещения через

7 08009 4

35.

45

55 схему сравнения, которая соедипена со счетчиком импульсов, причем ключ соединен с силовым преобразователем и синхронным двигателем, а коммутатор подключен к импульсному генератору и цифроаналоговому преобразователю, вход которого соединен с выходом счетчика метров.

На чертеже представлена блок-схема установки для статического зондирования грунта, состоящая из вдавливаюшего мезанизма 1, зонда 2, датчиков 3, 4 давления, определяющие сопротивление трения грунта по боковой поверхности зонда Р@ и соответственно сопротивление грунта погружению конуса зонда P

Датчик 5 перемещения состоит из 3 -х роликов фрикционно связанных с зондом

2, На оси одного установлен мультипликатор 6, на выходном валу которого установлен индуктивный датчик 7. Регистрирующее приспособление 8 с синхронным двигателем 9 и коммутатором 10, импульсный генератор 11, счетчик импульсов 12, преобразователь 13, источник питания 14, ключ 15, корректор перемещения 16, цифроаналоговый преобразователь 17„триггер 18, схема сравнения

19 и счетчик метров 20.

Установка работает следующим образом. Вдавливаюший механизм обеспечивает вдавливание зонда 2 в грунт.

При этом от датчика перемещения 5 поступают импульсы на импульсный генератор 11, который формирует сигнал, от которого работает счетчик метров 20.

После поступления на вход счетчика метров 20 количества импульсов, соответствуюших одному метру погружения зонда в грунт, изменяется число в регистре цифроаналогового преобразователя

17. Сигналы датчиков 3, 4 давления при помоши коммутатора 10 фиксируются в регистрирующем приспособлении 8.

На диаграммной ленте получается одновременная регистрация трех параметров, двух давлений и перемещения. Последний параметр служит для контроля на диаграммной ленте каждого метра глубины погружения зонда и дает воэможность осуществлять коррекцию скорости перемещения диаграммной ленты при помощи корректора перемещений 16. Коррекция скорости вращения синхронного двигателя 9 осуществляется следующим образам.

Сигналы от импульсного генератора 11 поступают на триггер 18, который открывает ключ 1 5 и синхронный двигатель

9 начинает перемещать диаграммную ленту регистрирующего приспособления 8 синхронно с выходной частотой преорраэователя 13. Одновременно передний фронт сигнала от импульсного генератора 11 сбрасывает иа ноль счетчик импульсов 12, который считает количество синуоид частотного сигнала преобразователя 1 3.

Как только счетчик импульсов 12 отсчитывает количество синусоид, заданных коргектором перемещения 16, в схеме сравнения 19 сформируется импульс, который вернет триггер 18 в исходное состояние и последний закроет ключ 15.

Синхронный двигатель 9 перестанет вращаться. По линейному перемещению диаграммной ленты и по метровым отметкам на ней можно установить при помощи корректора перемещения 16 такое количество импульсов, чтобы один метр погружения зонда в грунт соответствовал одному сантиметру перемешению диаграммной ленты, Нестабильность частоты преобразователя 13 не влияет на точность перемещения диаграммной бумаги, так как счетчик импульсов 12 всегда отсчитывает количество импульсов, которое задано корректором перемешения 16, Такая схема коррекции обеспечивает контроль за датчиком перемещения 5 и состоянием его 2-х роликов, увеличивает срок службы установки, так как срабатывание указанных роликов — уменьшение их наружных диаметров не влияют на точность работы установки и периодически корректируется в процессе работы. Предложенная установка обеспечивает также регистрацию параметров исследования грунта, которая не требует дальнейшей камеральной обработки результатов зондирования.

Преимущества разрабатываемой системы заключаются также в повышении точности и снижении времени зондировани я, TBK как:

1) процесс зондирования может протекать при максимально допустимой скорости, установленной ГОСТом 2006974;

2) оператор освобождается от ведения учета и наблюдения за состоянием измерительных приборов;

3) весь процесс записи результатов зондирования производится автоматичес— ки.

Формула изобретения

Установка для статического зондирования грунта, включаюшая зонд, вдавли5 08009 вающий механизм, датчики давления „ перемещений, импульсный генератор, подключенный к счетчику импульсов, который через преобразователь соединен с источником питания и регулирующее приспособление с синхронным двигателем, икоммутатором, отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности измерений и его производительности, в установку дополнительно введены корректор перемещений, цифроаналоговый преобразователь, ключ, триггер, схема сравнения и счетчик метров, вход которого подключен к выходу импульсного генеоатора, вход которого соединен с ключом через триггер, подключенный, в свою очередь, к корректору перемещения через схему сравнения, которая соединена со счетчиком импульсов, причем ключ соединен с силовым преобразователем и синхронным двигателем, а коммутатор подключен к импульсному генератору и цифроаналоговому преобразователю, вход которого соединен с выходом счетчика метров.

1В

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 394696, кл. 5 01 М 3/48, 1971.

ts 2. Авторское свидетельство СССР

hh 379875, кл. G 01 N 33/24, 1971.

1

Заказ 8447/26 Тираж 713 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Нечаева

Н. Задерновская

Редактор А. Конторский ТехредН. Ковалева Корректор Н Зад р