CS274105B1 - Device for soils consolidation constant's continuous non-destructive measuring - Google Patents

Description

Vynález ββ týká zařízení pro kontinuální měřeni míry zhutněni zemin při jejich zhutňováni vibračním etroje»·

Z US patentového spisu č. 3 599 543 Je známo zařízeni, které snímá zrychleni pracovního dílu vibračního stroje ve dvou vzájemně kolmých směrech,' přičemž k posouzeni zhutněni se využívá poměr obou složek po dvojnásobná integraci. Zařízeni podle patentového spisu DE OS č. 27 10 811 snímá pouze jednu eložku pohybu vibrační části zhutnovaciho stroje/ přičemž ze signálu jsou analogovým způsobem vyfiltrovány složky odpovídající v podstatě prvnímu a druhému harmonickému kmitočtu a poměr těchto složek slouží k posouzeni míry zhutněni. Nevýhodou tohoto způsobu měření je možnost použiti pouze pro jednu,' nejvýše pro několik diskrétních frekvenci vibrace pracovní čáati zhutňovaciho stroje. Z patentového spisu EP 0 027 512 je známo zařízeni pro měřeni míry zhutněni zpracovávající měřenou hodnotu,' která je v relaci β účinným výkonem při pojezdu,¹, v poměrně složité elektronické jednotce. Zařízeni přitom neumožňuje předvolení srovnávací hodnoty,! β tím ani signalizaci dosaženi požadovaná míry zhutnění. Dalěi známé zařízeni vyhodnocuje ze signálu čidla umístěného na vibrující části zhutňovaciho stroje v elektronické jednotce na bázi mikroprocesoru veličinu nelineárně úměrnou odchylce hodnot neměřených v ekvidistantních časových intervalech. Nárůst zobrazovaných hodnot s narůstajícím zhutněním je poměrně malý/ zařízeni navíc neumožňuje zjištěni míry zhutněni celého hutněného úseku Či plochy. Zařízeni podle čs. autorského osvědčeni ó. 252 407 snímá rázy vznikající pří interakci vibrační části zhutňovaciho stroje s podložím snímačem založeným na principu reproduktoru, přičemž signál je vyhodnocován v elektronické Jednotce β mikropočítačem. Nevýhodou uvedených zařízeni je jejich relativní složitost, a tim poměrně vysoké pořizovací náklady/ nízká životnost a omezená použitelnost při měřeni míry zhutněni zemin.

Výše uvedená nevýhody odstraňuje do značné míry zařízení podle vynálezu,· jehož podstata spočivá v tom/ ža snimač vibraci je připojen přaa mezilehlý zesilovač a dolnofrekvenční propust k signálovému vstupu A/D převodníku a současně ke vstupu tvarovače₀ Datové výstupy A/D převodníku jsou spojeny s jednou vstupní branou procesoru/ stavový výstup A/0 převodníku je spojen s jedním přerušovacím vstupem procesoru a výetup tvarovače je spojen a druhým přerušovacím vstupem procesoru. K procesoru je dále připojen zobrazovač»· klávesnice/ datová paměť/ paměť programu/ obvod čitače a obvod časovače,] přičemž výstup časovače je připojen ke spouštěcímu vstupu A/D převodníku.

Zařízeni-podle vynálezu umožňuje zobrazení aktuální hodnoty míry zhutněni, srovnáváni hodnoty s předvolenou hodnotou uloženou v paměti a indikaci dosažení nebo překročeni táto hodnoty při měřeni. Zařízeni dále umožňuje zjištěni průměrné hodnoty míry zhutněni celého hutněného úseku/ popř, celé hutněné plochy, e rovněž zobrazeni procentuálního nárůstu této hodnoty oproti předcházejícímu přejezdu ve stejném směru Jízdy. Dále zařízeni umožňuje funkci při libovolné frekvenci vibrace pracovního dilu zhutňovaciho stroje, přičemž při případných změnách táto frekvence sa zařízeni okamžitě/ bez jakéhokoli zpožděni/, na novou frekvenci adaptuje.

Na výkresech ja znázorněno uspořádáni zařízeni podle vynálezu/ kde na obr. 1 je znázorněna základní verze zařízeni pro měřeni míry zhutněni, na obr. 2 je znázorněna verze doplněná kompresním zesilovačem/ a na obr. 3 je verze doplněná prahovým detektorem.

Zařízeni pro měřeni míry zhutněni znázorněné ne obr·' 1 je tvořeno snímačem vibraci 1, který ja připojen přee mezilehlý zesilovač 2 a dolnofrekvenčni propust 3í k signálovému vstupu A/D převodníku 4 a současně ke vstupu tvarovače 5. Datové výstupy A/0 převodníku 4 jaou spojeny a jednou vstupní branou procesoru j5. stavový výstup A/D převodníku 4 je spojen s jedním přerušovacím vstupem procesoru 6 a výetup tvarovače 5 je spojen s druhým přerušovacím vstupem procesoru 6, K procesoru J3 je dále připojen zobrazovač 7/ klávesnice 8/ datová paměť Si,! paměť programu 10/ obvod čitače 11 a obvod časovače 12/ přičemž výetup časovače 12 je připojen ke spouštěcímu vstupu A/D převodníku 4.

Alternativním řešením je zařízeni a automatickou regulaci úrovně signálu podle obr. 2.

V tomto případě je snímač 1^ vibraci připojen přes mezilehlý zesilovač 2 a dolnofrekvenční propust 21 ke vstupu kompresního zesilovače 13/ jehož výstup je připojen k signálovému vstupu

CS 274105 Bl

A/D převodníku 4 a současně ke vstupu tvarovače 5. Datové výstupy A/D převodníku 4 Jsou spojeny 8 jednou vstupní branou procesoru £>,l stavový výstup A/D převodníku 4· je 9pojen 8 jedním přerušovacím vstupem procesoru £ a výstup tvarovače _5 Je spojen s druhým přerušovacím vstupem procesoru 6. K procesoru 6 je dále připojen zobrazovač 7_, klávenice _8, datová paměť 9,1 paměť programu _10,< obvod čítače 11 a obvod časovače 12,' přičemž výstup časovače 12 Je připojen ke spouštěcímu vstupu A/D převodníku 4.

Na obr, 3 je znázorněno zařízeni pro měřeni míry zhutněni e automatickým potlačením signálů nízké úrovně. Zařízeni Js tvořeno snímačem 1 vibraci,· který Je připojen přes mezilehlý zesilovač 2 a dolnofrekvenčni propust 3 ke vstupu prahového detektoru 14 a současně ks vstupu kompresního zesilovače 13 y Jehož výatup je připojen k signálovému vstupu A/D převodníku 4 a současně ke vetupu tvarovače 8, Datové výstupy A/D převodníku 4 jsou spojeny s Jednou vetupni branou procesoru _6,' stavový výstup A/D převodníku 4 je spojen 8 jedním přerušovacím vstupem proceeoru výstup tvarovače 5 je spojen s druhým přerušovacím vstupem procesoru 6 a výstup prahového detektoru 14 je spojen 8 třetím přerušovacím vstupem proceeoru J5, K procesoru 6 je dále připojen zobrazovač .7,· klávesnice 8,'. datová paměť 9,! paměť programu 10 L obvod čítače 11 a obvod časovače 12,· přičemž výstup časovače 12 je připojen ke spouštěcímu vetupu A/D převodníku 4,

Funkce zařizeni podle obr. 1 je taková,· že vibrace pracovní části zhutňovaciho stroje jsou snímačem vibraci 1. převedeny na elektrický signál;' přičemž Jako epimač vibraci Je vhodné použit zejména piezoelektrický, popř, polovodičový či tenzometrický snímač zrychleni. Získaný elektrický signál Je zesílen v zesilovači 2 a po odfiltrováni rušivých čáeti spektra majících původ v mechanické konstrukci vibračního zařízeni v dolnofrekvenčni propusti 3 je přiveden jednak na signálový vstup A/D převodníku 4,< jednak na vstup tvarovače ji. Na výstupu tvarovače 5 jeou obdélníkové impulsy s periodou rovnou periodě vstupního signálu,· Jejichž hrany (náběžnó nebo sestupné) vyvolávají přea jeden přerušovači vstup procesoru 6 obslužný podprogramy který pomoci obvodu čítače 11 zjišťuje periodu vatupniho signálu. Zjištěnou hodnotu po vyděleni sudým číslem větším než dvě (zejména šesti.popř. dvanácti podle použitého algoritmu) uloží do obvodu časovače 12,1 z jehož výetupu je spouštěn A/D převodník 4, Vstupní signál je tak vzorkován celistvým násobkem vstupního kmitočtu v ekvidietantnich časových intervalech. Dáte z A/D převodníku 4 jsou přiváděna do procesoru Ji,' který ze všech odebraných vzorků za jednu periodu vypočte hodnotu přímo úměrnou harmonickému zkresleni vyhodnocovaného signálu a zobrazí jl na zobrazovač! 7» Pokud hutnici stroj přejíždí po materiálu ve formě volné eypaniny, je průběh zrychleni Jeho vibrující pracovní části,' tedy i signálu ze snímače 3. vibraci,' blízký harmonickému kmitu a hodnota zobrazovaná zobrazovačem 7 je velmi nizká· S narůstajícím zhutněním zeminy je kmitáni pracovní části stroje stále vlče ovlivňováno hutněným podložím, což ee projevuje narůstajícím zkreslením signálu ze snímače JL vibraci, S narůstajícím zhutněním zeminy ee tak zvyšuje i hodnota zobrazovaná zobrazovačem 7.

Funkce zařízeni podle obr, 2 je v podstatě shodná s funkci zařizeni podle obr, 1 8 tim rozdilem,1 že signál je po odfiltrováni rušivých čáeti spektra v dolnofrekvenčni propusti 3 přiveden do kompresního zesilovače 13,· který udržuje úroveň signálu na hodnotě optimální pro zpracováni v A/D převodníku 4. Z výstupu kompresního zesilovače 13 je signál přiveden na signálový vstup A/D převodníku 4 a současně na vstup tvarovače 5, Funkce dalěi části zařízeni opět zcela odpovídá funkčnímu popleu zařizeni podle obr. 1»

Funkce zařízeni podle obr, 3 je v podstatě shodná s funkci zařízeni podle obr, 2 β tim rozdilem,| že signál je po odfiltrováni rušivých části spektra v dolnofrekvenčni propusti 31 přiveden do kompresního zesilovače 13 a současně do prahového detektoru 14, v případě poklesu úrovně signálu pod hodnotu sepnuti prahového detektoru 14 je blokován výpočetní algoritmus proceeoru Ji aktivaci Jeho jednoho přerušovacího vetupu. Tímto způsobem Ja blokována analýza signálu nizká úrovně v době,· kdy neni v činnosti vibrační dil zhutňovaclho stroje.

Zařízeni podle vynálezu lze využit při kontinuálním nedestruktivním měřeni míry zhutněni zemin při jejích zhutňování vibračními zhutňovaclmi stroji,' zejména vibračními

CS 274105 Bl zhutňovaclml válci.

Claims (2)

1. Zařízeni pro měřeni miry zhutněni zemin při jejich zhutříováni vibračním zhutfíovacim strojem,* na Jehož alespoň Jednu pracovní čáat vykonávajici kmitavý pohyb oproti zhutfíovanómu materiálu je pevně uchycen snímač vibraci připojený přaa mezilehlý zesilovač k dolnofrekvenčni propusti/ vyznačující ea tim,( že k výstupu dolnofrekvenční' propusti (3) je připojen tvarovač (5) a současně A/D převodník £4),’ Jehož datové,výstupy jsou spojeny s jednou vstupní branou procesoru (6) a jehož stavový výstup js epojen a jedním přeruěovacira vstupem procesoru (6),' přičemž výstup tvarovače (5) Je spojen s druhým přerušovacím vstupem procesoru (6) a k procesoru (6) je dále připojen zobrazovač (7),1 klávesnice (8),* datová paraěf (9),· paměť programu (10)/ obvod čítače (11) a obvod časovače (12),' jehož výstup je spojen se spouStěclm vstupem A/D převodníku (4).

2_e Zařízeni podle bodu 1,' vyznačující ee tim/ že kompre8nl zesilovač (13) připojený k vý stupu dolnofrekvenčni propusti (3) js svým výstupem spojen ee signálovým vstupem A/D převodníku (4) a současně ae vstupem tvarovače (5),