CS226503B1

CS226503B1 - Apparatus for stabilizing pressure of deaerated water for soil permeability tests

Info

Publication number: CS226503B1
Application number: CS442380A
Authority: CS
Inventors: Ivan Ing Horvat; Jozef Ing Matusny
Original assignee: Ivan Ing Horvat; Jozef Ing Matusny
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1984-04-16

Description

Vynález sa týká zariadenia zabezpečujúceho stabilizovaný tlak odvzdušnenej vody pre skúšky priepustnosti zemin. Problematika je z oblasti mechaniky zemin inžinierskej geologie.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device providing stabilized pressure of deaerated water for soil permeability testing. The issue is from the field of soil mechanics engineering geology.

Doteraz známe zariadenie merania priepustnosti zemin, ktoré sa používá v laboratóriách mechaniky zemin, využívá pre stabilizáciu tlaku vody pri skúške priepustnosti zemin v komoře tlak vodného stlpca s volnou hladinou v styku so vzduchom v prepadovcj nádobke, ktoré neumožňuje pracovat s odvzdušnenou vodou. Ďalšie zariadenie na stabilizáciu tlaku kvapaliny popísané v čs. AO 176 809, ktoré používá pre vyvodenie tlaku na vstupe a výstupe z komory dva tlakové zdroje so škrtiacim prvkom a meracími a regulačnými prvkami, jednak nezabezpečuje stabilizáciu pracovného tlaku v priestore medzi obalom vzorky a stěnou komory a jednak voda pri přechode vzorkou zeminy pri skúške priepustnosti mdže vyplavovat jej částice, ktoré sa dostávajú do čerpadla, kde vzhladom na jeho malé prietoky, malé rozměry a presnú výrobu može byť zdrojom porúch.The prior art soil permeability measurement device, which is used in soil mechanics laboratories, uses a water column pressure with a free level in contact with air in an overflow vessel to stabilize the water pressure in the soil permeability test in the chamber, which does not allow to operate with the de-aerated water. Another device for stabilizing the liquid pressure described in US. AO 176 809, which uses two pressure sources with throttle and measuring and regulating elements to exert pressure at the inlet and outlet of the chamber, does not ensure stabilization of the working pressure in the space between the sample container and the chamber wall; it can flush out particles that enter the pump where, due to its small flow rates, small dimensions and precise manufacturing, it can be a source of malfunctions.

Uvedené nedostatky sa odstránia zariadením zabezpečujúeim stabilizovaný tlak odvzdušnenej vody pre skúšanie priepustnosti zemin podía vynálezu, ktoré pozostáva z komory s elastickým obalom, v ktorom vzorka zeminy je zhora mechanicky tlačená elektrickým servopohonom spojeným cez regulátor sily so snímačom sily a po obvode tlakom vody nachádzajúcej sa v priestore medzi elastickým obalom a stěnou komory a prvý přívod vody do komory je spojený s prvým hydraulickým akumulátorom a s prvým Čerpadlom, ktorého podstata spočívá v tom, že do prvého přívodu vody medzi komoru a hydraulický akumulátor je vsadený ohjernomer spojený so zapisovačom a snímač hladiny vody, ktorý je elektricky přepojený s elektromotorom prvého čerpadla na stabilizáciu tlaku na vstupe. Před čerpadlo je připojený odvzdušňovač vody so zásobníkom, ktorého snímač hladiny je elektricky spojený s elektromotorom odvzdušňovača. Výstup vody z komory je spojený s přepadem vody na stabilizáciu tlaku na výstupe. Druhý přívod vody do komory do priestoru medzi elastickým obalom’ a stěnou komory je spojený s druhým hydraulickým akumulátorom a čerpadlom, před ktoré je připojený zásobník destilovanej vody. Elektromotor čerpadla je ovládaný diferenciálnym regulátorom tlaku, ktorý je připojený k prvému a druhému přívodu vody do komory. Pre súčasné meranie priepustnosti viaceřých vzoriek zemin sú para226503 lelne připojené k prvému a druhému přívodu zodpovedajúce miesta dalších komůr.The above-mentioned deficiencies are eliminated by a device providing a stabilized pressure of the dewatered water for soil permeability testing according to the invention, which consists of a chamber with an elastic casing in which the soil sample is mechanically pushed from above by an electric actuator. the space between the elastic shell and the wall of the chamber and the first water supply to the chamber is connected to the first hydraulic accumulator and the first pump, the principle being that the first water supply between the chamber and the hydraulic accumulator is fitted with an ohjeter connected to the recorder and which is electrically coupled to the electric motor of the first inlet pressure stabilizer. A water vent with a reservoir is connected in front of the pump, the level sensor of which is electrically connected to the electric motor of the vent. The water outlet of the chamber is connected to an overflow of water to stabilize the outlet pressure. A second water inlet to the chamber into the space between the elastic shell ' and the chamber wall is connected to a second hydraulic accumulator and a pump, upstream of which a distilled water tank is connected. The pump electric motor is controlled by a differential pressure regulator, which is connected to the first and second water inlets to the chamber. For simultaneous measurement of the permeability of several soil samples, para226503 is fused to the first and second inlets corresponding to the locations of the other chambers.

Zariadenie podl'a vynálezu pracuje s odvzdušnenou vodou, ktorá zodpovedá skutočným podmienkam zemin pri zakladaní stavieb. Přepadová nádoba na výstupe komory udržuje tlak s dostatočnou presnosťou, pričom sa ušetří jeden tlakový zdroj. Použitím druhého přívodu vody do priestoru medzi elastickým obalom a stěnou komory sa vytvoria pri skúške podmienky zodpovedajúce reálným podmienkam a použitím diferenciálneho regulátora tlaku sa simulujú tieto podmienky s požadovanou presnosťou. Použitím viacerých paralelné připojených komor s roznymi vzorkami sa jednak znížia náklady pri vykonávaní skúšok a jednak sa podstatné skrátia ich doba trvania.The device according to the invention operates with de-aerated water which corresponds to the actual soil conditions during the foundation of buildings. The overflow vessel at the outlet of the chamber maintains the pressure with sufficient accuracy, saving one pressure source. By using a second water supply to the space between the elastic shell and the chamber wall, test conditions are created corresponding to real conditions, and the differential pressure regulator simulates these conditions with the required accuracy. The use of several parallel-connected chambers with different samples will both reduce testing costs and significantly reduce their duration.

Na pripojenom výkrese je znázorněné zariadenie zabezpečujúce stabilizovaný tlak odvzdušnenej vody podl'a vynálezu.The attached drawing shows a device providing stabilized pressure of de-aerated water according to the invention.

Samotné zariadenie pozostáva z odvzdušňovača vody 1, ktorý produkuje odvzdušnenú vodu. Vzhíadom na to, že odběr odvzdušnenej vody je v závislosti na čase trvania skúšky nerovnoměrný, odvzdušnená voda prúdi do zásobníka vody 2, ktorý je vybavený kontaktom maximálnej a minimálnej hladiny vypínajúcim a spínajúcim odvzdušňovač vody 1, pričom je riešený tak, že voda v ňom nebude zavzdušňovaná. Čerpadlo 3 poháňané elektromotorom, vyvodzuje tlak vody, ktorého veíkosť je udržovaná výškou hladiny, alebo ortuti v regulátore 5, ktorý je vybavený kontaktom maximálnej a minimálnej hladiny vypínajúcim a spínajúcim elektromotor čerpadla 3. Za čerpadlom 3 je zaradený hydraulický akumulátor 4 na vyrovnanie pulzácií, připadne velkých výkyvov prietoku vody. Prietok vody cez vzorku zeminy je meraný objemomerom 6. Hodnota prietoku je zapisovaná zapisovačom 7. Voda vstupuje do‘ vzorky zeminy, ktorá je v komoře 8 umiestnená v elastickom obale. Na vzorku pdsobí osová sila vyvodzovaná elektrickým servopohonom 9, meraná snímačom sily 10 a riadená regulátorom 11. Tlak vody na výstupe zo vzorky je udržovaný výškou jej přepadu 12. Zo zásobníka destilovanej vody 13 je voda čerpadlom 14 vytláčaná cez hydraulický akumulátor 15 do priestoru medzi elastickým obalom a stěnou komory 8, pričom jej tlak je udržovaný vzhíadom na tlak odvzdušnenej vody vstupujúcej do vzorky diferenciálnym regulátorom tlaku 16 tak, že tento priamo ovládá elektromotor čerpadla 14. Na skúšanie priepustnosti viacerých vzoriek zemin súčasne sa pripoja paralelné ďalšie komory 8 k prvému přívodu vody v bode A, a k druhému přívodu vody v bode B.The device itself consists of a water deaerator 1, which produces deaerated water. Due to the fact that the withdrawal of the deaerated water is uneven depending on the duration of the test, the deaerated water flows into the water tank 2, which is equipped with a maximum and minimum level contact switching the venting valve 1 on and off. a ventilated. A pump 3 driven by an electric motor generates a water pressure, the size of which is maintained by the level or mercury in the regulator 5, which is provided with a maximum and minimum level contact to switch the electric motor of the pump 3 on and off. large fluctuations in water flow. The flow of water through the soil sample is measured by a volume meter 6. The flow rate is recorded by a recorder 7. The water enters a ‘soil sample, which is housed in the chamber 8 in an elastic envelope. The axial force exerted by the electric actuator 9, measured by the force sensor 10 and controlled by the regulator 11, acts on the sample. The water pressure at the outlet of the sample is maintained by its overflow height 12. From distilled water reservoir 13, water is forced through the hydraulic accumulator 15 into the space between the chamber and the wall of the chamber 8, its pressure being maintained relative to the pressure of the dewatered water entering the sample by the differential pressure controller 16 so that it directly controls the pump motor 14. To test the permeability of several soil samples simultaneously, parallel additional chambers 8 are connected to the first water supply in point A, and the second water inlet in point B.

Claims

1. Apparatus for providing stabilized deaerated water pressure for soil permeability testing, comprising a chamber with an elastic envelope in which a soil sample is mechanically pushed from above by an electric actuator connected via a force regulator to a force sensor and circumferentially by the water pressure present in the space between the elastic envelope and a chamber wall and a first water supply to the chamber is connected to the first hydraulic accumulator and the first pump, characterized in that a volume meter (6) connected to the recorder (7) is inserted into the first water supply between the chamber (8) and the hydraulic accumulator (4). and a water level sensor (5), which is electrically coupled to the electric motor of the first pump (3j), in front of which a water vent (1) is connected to the vented water reservoir of the invention (2), the level sensor being electrically connected to the water vent electric motor (1j and the outlet of the water from the chamber (8) is connected to the overflow of the science [12] and further a second water supply to the chamber (8) into the space between the elastic shell and the wall of the chamber (8) is connected to a second hydraulic accumulator (15) and a pump (14), before which a distilled water tank (13) is connected; 14) is controlled by a differential pressure regulator (16) which is connected to the first and second water supplies to the chamber (8).

2. A pressure stabilizing device according to claim 1, characterized in that the additional chambers (8) for simultaneously measuring the permeability of several soil samples are connected in parallel to the first and second water supplies.