Устройство для определения плот-ности грунтов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ

Союз Советсннх

Соцнаинстичесних

Респубпнк вп813197 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 11 ° 79 (2f) 2б92970/18-25 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 1503,81. оллетеиь (я)м. к.з

G 01. М 9/24

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 532.14 (088.8) Дата опубликования описания 15. 03 81 (72) Авторы изобретения

Н . Г. Фридрих, A Г. Кондрат ьев, Е. В. Попова и А. Г. Чистяков !

= " 1О»" » 1

1 т»;:, 1 . -. .. «!»L

Ростовский-на-Дону филиал ГосударственнЬгь дорБжйосй": проектно-изыскательского и научно-исслеповатедцсколо--, института и Новочеркасский инженерно-мелфоратййййй институт (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ГРУНТОВ

Изобретение относится к области исследования химических и физических свойств веществ, а точнее к устройствам для определения плотности материалов путем наблюдения эа прохождением излучения через материал, н может быть использовано для измерения плотности грунт<:и других строительных материалов.

Известно устройство для контроля плотности, содержащее штамп, на котором смонтировано нагрузочное приспособление, выполненное в виде вибратора, соединенного с -генератором звуковых колебаний, и измерительное приспособление 11).

Однако такое устройство не позволяет контролировать плотность грунта при послойном его уплотнении.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является ультразвуковая система диагностического контроля, содержащая генератор импульсов, соединенный через излучающий преобразователь с приемником, выход которого подключен к блоку обработки и индикации, к которому подсоединен датчик угла.

Ультразвуковая система работает следующим образом.

Предварительно.испытуемай обра.— зец устанавливают между преобразователями. Излучающий преобразователь передает ультразвуковую энергию и принимает ее от него. Сигнал от преобразователя через приемник поступает в блок обработки и индикации.При этом угловой индикатор вырабатывает сигнал, соответствующий угловому по® .ложению преобразователя относительно образца, а индикатор расстояния вырабатывает сигнал, соответствующий удаленности преобразователя. От преобразователя, расположенного с друt5 гой стороны образца, сигналы поступают на устройство обработки и индикации l2) .

Однако в этой ультразвуковой системе диагностического контроля один

20 из преобразователей размещен на противоположной стороне контролируемого материала, вследствие чего невозможно контролировать послойно уплотняемий гру нт °

25 Цель изобретения — обеспечение контроля послойио уплотняемого грунта.

Поставленная цель достигается тем, mo датчик угла выполнен в виде двух пластин, соединенных тремя осями, на

813197 которых размещены находящиеся в эа— цеплении три подвижные шестерни,на одной и которых закреплен рифленый маховик, а две упругие расположены симметрично относительно вертикальной оси датчика угла, причем в одной иэ шестерен установлен излучающий преобразователь и на торцовой ее части закреплены ограничители поворота, а в другой шестерне расположен приемный преобразователь,при этом шестерни находятся в зацеплении с четвертой шестерней, которая закреплена на валу, одновременно являющимся движком переменного резистора, включенного .в цепь блока обработки и индикации, а в другую — приемный преобразователь. Излучающий и приемный преобразователи выполнены с пластмассовыми линзами, установленными заподлицо с образующими шестерен.

На фиг.1 изображена блок-схема Щ предлагаемого устройства для определения плотности грунтов; на фиг.2 датчик угла поворота.Предлагаемое устройство для определения плотности грунтов содержит блок 1 питания, соединенный с блоком

2 обработки индикации, к которому подключены генератор 3 импульсов, соединенный с излучающим преобразователем 4, датчик 5 угла и приемный преобразователь 6.

Датчик 5 угла выполнен в виде двух боковин 7 и 8, соединенных тремя осями .9, 10 и 11, на которых свободно посажены шестерни 12, 13, 14. Шестер- З ни 13 и 14 расположены симметрично относительно вертикальной оси датчика 5. угла.

На торцовой поверхности шестерни

14 закреплены ограничители 15 и 16 4Q поворота. В шестерню 14 встроен излучающий преобразователь 4, а в шестерню 13 — приемный преобразователь

6. Излучающий и приемный преобразователи 4 и 6 снабжены соответственно 4 сферическими пластмассовыми линзами

17 и 18, установленными эаподлицо с образующими шестерен 13 и 14. На шестерне 12 закреплен рифленый маховик 19. На пластине 8 установлен переменный резистор 20 с движком 21, на котором закреплена шестерня 22.

Устройство для определения плотности грунтов работает следующим образом.

Для измерения плотности датчик 5 угла устанавливают на поверхности грунта и включают блок 1 питания.

Излучающий преобразователь 4 через пластмассовую линзу 14 излучает в грунт импульсы, генерируемые гене- 60 ратором 3 импульсов ° Колебания ультразвуковой частоты распространяются в грунте, доходят до границы раздела верхнего и нижнего слоев, отражаются и, проходя сквозь уплотняе- 45 мый слой грунта и через пластмассовую линзу 18, поступают в приемный, преобразователь 6. Из приемного преобразователя б сигналы идут в блок

2 обработки и индикации, в который одновременно поступает сигнал от генератора 3 импульсов. Амплитуда принятого сигнала или сдвиг колебаний по фазе зависят от плотности исследуемого слоя грунта. В процессе определения плотности грунта меняется толщина уплотняемого слоя, что искажает показания блока 2 обработки и индикации и требует введения поправок. Для этого после установки датчика 5 угла на поверхности грунта поворачиванием маховика 15 в ту или иную сторону необходимо добиться максимальных показаний блока 2 обработки и индикации. Поворачивание маховика 18 вызывает поворачивание . шестерен 11, 12, 13, 14 и 21 и, вследствие этого, изменение угла между направлениями излучаемого и отраженного сигналов.При неизменном расстоянии между шестернями 13 и 14 величина угла между направлениями сигналов обратно пропорциональна толщине уплотняемого слоя грунта. При проворачивании шестерни 22 проворачивается движок 21 переменного резистора

20, вследствие чего меняются сопротивление переменного резистора 20 и падение напряжения на нем. Причем напряжение на клеммах (на фиг. не показаны ) переменного резистора 20 обратно пропорционально толщине исследуемого слоя грунта. Постоянный ток указанного напряжения поступает в блок 2 обработки и индикации, где происходит учет поправки величины выходного сигнала на изменение толщины исследуемого слоя грунта.

Предлагаемое устройство для определения плотности грунтов обеспечивает контроль плотности грунта при послойном его уплотнении.

Технико-зкономический эффект от внедрения предлагаемого устройства для определения плотности грунтов составлят 450 руб. на каждую машину, применяемую для послойного уплотнения грунт

Формула изобретения

Устройство для определения плотности грунтов, содержащее соединенный с генератором импульсов излучающий преобразователь, к которому подключен блок обработки и индикаций, связанный с приемным преобразователем и датчиком угла, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения контроля послойно уплотняемого грунта, датчик угла выполнен в виде двух пластин, соединенных тремя осями, на которых размещены на813197

Фиг. я

ВНИИПИ Заказ 756/50 Тираж 907. Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная, ходящиеся в зацеплении три подвижные, шестерни, на одной из которых закреплен рифленый маховик, а две другие расположены симметрично относительно вертикальной оси датчика угла, причем в одной из шестерен установлен излучакщий преобразователь и на торцовой ее части закреплены ограничители поворота, а в другой шестерне расположен приемный преобразователь, при этом шестерни находятся в зацеплении с четвертой шестерней, которая закреплена на валу, одновременно являющимся движком переменного резистора, включенного в цепь блока обработки .и индикации. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 220603, кл. G 01 N 9/24, 1968.

2. Патент США 9 3981184, кл. G 01 и 29/04, 1970 (прототип).