FR2687188A1 - Method for displaying the actual pitch of an element in a material as a function of its successive positions in the working direction and implementation device - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un procédé permettant de calculer le pas instantané effectif de travail d'un organe tournant, notamment d'une tariére en cours de consolidation de sol.The present invention relates to a method for calculating the effective instantaneous working step of a rotating member, in particular of an auger during soil consolidation.
Elle concerne également un appareillage permettant sa mise en oeuvre.It also relates to an apparatus allowing its implementation.
Lors de la réalisation de forage avec tariére, on procéde à une consolidation de sol en utilisant le terrain en place comme agrégat et comme seul apport extérieur le coulis de ciment, le mélange étant réalisé par rotation et avancement de la tariére dont le pas effectif est inférieur au pas réel de la tariére.When drilling with auger, soil consolidation is carried out using the land in place as an aggregate and as the only external contribution, the cement slurry, the mixing being carried out by rotation and advancement of the auger whose effective pitch is less than the actual pitch of the auger.
Il est primordial de connaitre avec suffisament de précision le pas effectif instantané en continu de la tariére pour être renseigné sur la qualité du mélange réalisé par la rotation et l'avancement de la tariére pour une tranche de terrain donnée.It is essential to know with sufficient precision the instantaneous continuous effective step of the auger to be informed about the quality of the mixture produced by the rotation and the advancement of the auger for a given section of land.
En effet une telle information donne des renseignements multiples aussi bien sur la conduite des opérations de la tariére que sur la qualité de la consolidation de sol réalisée.Indeed, such information gives multiple information as well on the conduct of the auger operations as on the quality of the soil consolidation carried out.
En d'autres termes, grâce à l'invention, on peut en plus d'un contrôle et d'une surveillance minutieuse de l'exécution du forage à la tariére, appréhender en continu l'état futur de la consolidation.In other words, thanks to the invention, it is possible, in addition to control and careful monitoring of the execution of the auger drilling, to continuously apprehend the future state of consolidation.
Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à utiliser un procédé de détermination du pas effectif instantané de la tariére en continu et n'utilisant pas la fonction temps lors de l'affichage sur un enregistreur graphique en continu.The improvements which are the subject of the present invention aim to use a method for determining the instantaneous effective step of the auger continuously and not using the time function when displayed on a continuous graphic recorder.
De plus, la structure et la synchronisation des différentes étapes du procédé suivant l'invention les unes par rapport aux autres permettent, grâce à la gestion par microprocesseur d'apporter une nouvelle méthode d'acquisition et de traitement des données "ON LINE".In addition, the structure and synchronization of the various stages of the process according to the invention with respect to one another make it possible, thanks to microprocessor management, to provide a new method for acquiring and processing "ON LINE" data.
A cet effet, le procédé suivant I1 invention est caractérisé en ce qu'il consiste: -a traiter les impulsions (A et B) afin de déterminer celles qui sont positives et qui traduisent l'avance de l'organe.To this end, the method according to the invention is characterized in that it consists in: processing the impulses (A and B) in order to determine those which are positive and which reflect the advance of the organ.
-a traiter les impulsions (C et D) afin de déterminer celles qui sont positives et qui traduisent la rotation de 1 'organe. -a process the impulses (C and D) to determine which are positive and which translate the rotation of one organ.
-à émettre les impulsions positives E correspondant à une valeur d'unité de longueur. to send the positive pulses E corresponding to a value of length unit.
-à émettre les impulsions positives G correspondant à une valeur d'unité d'angle.-to emit the positive pulses G corresponding to a value of angle unit.
-à conditionner ces valeurs pour qu'elles représentent respectivement une unité élémentaire de longueur déterminée et une unité élémentaire d'angle déterminée sous les formes de signaux (I et K). -to condition these values so that they respectively represent an elementary unit of determined length and an elementary unit of angle determined in the form of signals (I and K).
-a recevoir et à compter les dites impulsions positives I et K. -a receive and count said positive pulses I and K.
-à recevoir et à décompter les dites impulsions négatives J et L. -to receive and count the said negative pulses J and L.
-à comparer en continu le nombre d'impulsions positives représentant une valeur d'angle à une valeur d'angle prédéterminée (16). -to continuously compare the number of positive pulses representing an angle value with a predetermined angle value (16).
-à émettre une impulsion sur au moins une borne d'interruption d'un microprocesseur (17).-to transmit a pulse on at least one interrupt terminal of a microprocessor (17).
-a faire le rapport entre le contenu du compteur-décompteur (13) représentant la valeur du nombre d'unités élémentaires de longueur effectuée par l'organe et la valeur d'angle prédeterminée (16). to make the relationship between the content of the up-down counter (13) representing the value of the number of elementary units of length effected by the member and the predetermined angle value (16).
-à transmettre ce rapport et à l'afficher.-to transmit this report and display it.
-à commander l'avance d'un moyen permettant l'affichage graphique de la valeur du rapport établi de l'organe tournant par rapport à sa côte de pénétration dans le milieu. to control the advance of a means allowing the graphic display of the value of the established ratio of the rotating member relative to its penetration dimension in the medium.
L'invention se référe également à un appareil permettant la mise en oeuvre de ce procédé.The invention also refers to an apparatus allowing the implementation of this method.
Elle restitue une valeur instantanée de pas effectif de la tariére par rapport à la côte d'avancement de l'organe.It restores an instantaneous value of effective step of the auger relative to the advancement dimension of the member.
Elle permet de disposer de valeurs numériques de pas effectif instantané pour le stokage de données numériques permettant un traitement ultérieur aisé. It makes it possible to have digital values of instantaneous effective step for the storage of digital data allowing an easy subsequent processing.
Elle assure enfin la connection, grâce à un bus de données,
de tout autre systéme différent mais nécessaire pour l'ac
quisition d'autres paramétres externes pour avoir une syn chronisation à l'affichage sur un enregistreur graphique.Finally, it ensures the connection, thanks to a data bus,
from any other different but necessary system for ac
quisition of other external parameters to have a synchronization on display on a graphic recorder.
Les avantages et les caractéristiques de l'invention res
sortiront mieux de la description qui va suivre donnée à
titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins
annexés dans lesquels.The advantages and characteristics of the invention res
will emerge better from the description which follows given to
title of nonlimiting example with reference to the drawings
annexed in which.
Fig: 1 est un diagramme des differents composants de
l'appareil réalisé pour la mise en oeuvre du procédé
suivant 1' invention. Fig: 1 is a diagram of the different components of
the apparatus carried out for the implementation of the method
according to the invention.
Fig: 2 montre la représentation graphique de la variation
de pas effectif de la tariére par rapport à sa côte
profondeur.Fig: 2 shows the graphical representation of the variation
effective step of the auger compared to its coast
depth.
En se référant à la figure 1, l'appareil destiné à la mise
en oeuvre du procédé suivant l'invention, comprend un
certain nombre d'éléments décrits ci-aprés:
On a référencé 1 une tete de tariére, c'est à dire la
partie supérieure d'une tige de tariére.Referring to Figure 1, the apparatus for setting
implementing the method according to the invention, comprises a
number of elements described below:
We referenced 1 an auger head, that is to say the
upper part of an auger stem.
Bien entendu, il peut s'agir aussi de tout autre outil
s'enfonçant dans un milieu quelconque.Of course, it can also be any other tool
sinking into any environment.
Une cordelette crantée inextensible 2 est fixée par une
de ses extrémités à la tête 1 , elle entoure une poulie
crantée 3, son extrémité opposée à celle qui est associée
à la tête étant enroulée sur un tambour enrouleur 23 qui
maintient une tension constante sur la cordelette
crantée. Ainsi la rotation de la poulie crantée est
elle directement dépendante de la translation de la tête
dans un sens ou dans l'autre.An inextensible notched cord 2 is fixed by a
from its ends to head 1, it surrounds a pulley
notched 3, its end opposite to that associated
with the head being wound on a winding drum 23 which
maintains constant tension on the cord
notched. So the rotation of the toothed pulley is
it directly dependent on the translation of the head
one way or the other.
Un galet 4 dont un point de sa périphérie est en appui avec
un point de la périphérie de la tige 1, ainsi la rotation
du galet est directement dépendante de la rotation de la
tige.A roller 4, one point of its periphery is supported with
a point on the periphery of the rod 1, so the rotation
of the roller is directly dependent on the rotation of the
rod.
La translation de la tête déplace donc la cordelette
crantée 2 qui entraine la rotation de la poulie crantée 3 a à laquelle est associé un codeur 5 tournant en synchro-
nisme avec cette poulie crantée. Ce codeur est prévu
optique incrémental de maniére que par sa conception et de son mouvement de rotation, il crée deux trains d'impulsions décalés de 90C l'un part rapport à l'autre, soit en avance soit en retard suivant le sens de rotation de la poulie crantée 3, et dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation de cette poulie crantee.The translation of the head therefore displaces the cord
notched 2 which causes the rotation of the notched pulley 3 a with which is associated an encoder 5 rotating in synchro-
nism with this notched pulley. This encoder is provided
incremental optics so that by its design and its rotational movement, it creates two trains of impulses offset by 90C one relative to the other, either early or late depending on the direction of rotation of the toothed pulley 3, the frequency of which is proportional to the speed of rotation of this toothed pulley.
La rotation de la tige 1 entraine le galet 4,auquel est associé un codeur 6 tournant en synchronisme avec ce galet
Ce codeur est aussi prévu optique incrémental de maniére que par sa conception et de son mouvement de rotation, il crée deux trains d'impulsions décalés de 90" l'un par rapport à l'autre, soit en avance soit en retard suivant le sens de rotation du galet 4, et dont la fréquence est proportionnelle à la vitesse de rotation du galet.The rotation of the rod 1 drives the roller 4, with which is associated an encoder 6 rotating in synchronism with this roller
This encoder is also provided for incremental optics so that by its design and its rotational movement, it creates two pulse trains offset by 90 "relative to each other, either early or late depending on the direction of rotation of the roller 4, and the frequency of which is proportional to the speed of rotation of the roller.
Chaque codeur peut ainsi créer indépendament l'un de l'autre deux trains d'impulsions ( A et B) et ( C et D qui sont appliqués l'un et l'autre à un systéme de permutation 7 et 8 pouvant être soit électrique, soit électromagnétique, et comportant une porte logique du type "OU exclusif" qui permet de repositionner les deux trains d'impulsions A et B, et C et D par rapports aux circuits avals, ceci permettant de placer les codeurs 5 et 6 dans n importe quel sens.Each encoder can thus independently create from each other two pulse trains (A and B) and (C and D which are both applied to a permutation system 7 and 8 which can be either electric , or electromagnetic, and comprising a logic gate of the "exclusive OR" type which makes it possible to reposition the two pulse trains A and B, and C and D with respect to the downstream circuits, this making it possible to place the encoders 5 and 6 in n no matter what meaning.
Les deux sorties des deux systémes de permutation 7 et 8 sont appliquées respectivements à un systéme de décodage 9 et 10 dont le rôle est de définir respectivement le sens de translation de la tête d'une part et le sens de rotation de la tête d'autre part.The two outputs of the two permutation systems 7 and 8 are applied respectively to a decoding system 9 and 10 whose role is to define respectively the direction of translation of the head on the one hand and the direction of rotation of the head of somewhere else.
En pratique, grâce à ce systéme de décodage, il est possible de savoir respectivement, si la tête descend ou remonte, tourne dans le sens du vissage ou du dévissage, en partant du passage de deux trains d'impulsions respectivement A et B, C et D , dans un systéme équivalent à une porte logique du type "OU exclusif".In practice, thanks to this decoding system, it is possible to know respectively, whether the head goes down or goes up, turns in the direction of screwing or unscrewing, starting from the passage of two trains of pulses A and B, C respectively. and D, in a system equivalent to a logic gate of the "exclusive OR" type.
De tels circuits n'ont pas à être décrits de maniére plus détaillée, car ils sont bien connus des hommes du métier.Such circuits need not be described in more detail, because they are well known to those skilled in the art.
Les deux sorties respectivement E et F, G et H du système de décodage 9 et 10 sont introduites respectivement dans un circuit de mise en forme respectif 11 et 12 dont le rôle unique est de calibrer les impulsions électroniques qui seront introduites en aval dans d'autres circuits.The two outputs respectively E and F, G and H of the decoding system 9 and 10 are introduced respectively into a respective shaping circuit 11 and 12 whose unique role is to calibrate the electronic pulses which will be introduced downstream in other circuits.
Le dispositif 13 comporte des compteurs-décompteurs mémoires qui initialement sont positionnés à zéro.The device 13 comprises memory up-down counters which initially are positioned at zero.
Si le train d'impulsions provient de la voie I, celui-ci compte, si le train d'impulsions provient de la voie J celui-ci décompte, ainsi à tout instant l'étant du dispositif 13, par lecture de son contenu nous donne la valeur du nombre d'unités élémentaires de longueur de déplacement dans le sens du travail de l'organe
Le dispositif 14 comporte des compteurs-decompteurs mémoires qui initialement sont positionnés à zéro.If the pulse train comes from channel I, this counts, if the pulse train comes from channel J it counts down, thus at all times being device 13, by reading its content we gives the value of the number of elementary units of displacement length in the direction of work of the organ
The device 14 includes memory up-counters which are initially set to zero.
Si le train d'impulsions provient de la voie K, celui-ci compte, si le train d'impulsions provient de la voie
L,celui-ci décompte, ainsi à tout instant l'état du dispositif 14, par lecture de son contenu nous donne la valeur du nombre d'unités élémentaires d'angles de rotation de la tige dans le sens du travail de l'organe
Le dispositif 15 comporte un comparateur qui compare constamment la valeur du nombre d'unités élémentaires d'angles contenu dans le dispositif 14 par rapport à une valeur d'angle de rotation de référence prédéterminée 16 multiple d'unités élémentaires d'angle.If the pulse train comes from track K, this counts, if the pulse train comes from track
L, it counts down, thus at any time the state of the device 14, by reading its content gives us the value of the number of elementary units of angles of rotation of the rod in the direction of work of the organ
The device 15 includes a comparator which constantly compares the value of the number of elementary angle units contained in the device 14 with respect to a predetermined reference angle of rotation value 16 multiple of elementary angle units.
Ce dispositif émet une impulsion lors de l'égalité des deux valeurs décrites ci-dessus, qui est amenée à au moins une borne d'interruption 17 du microprocesseur, ladite borne devant être prioritaire sur le reste des tâches de ce microprocesseur, afin de pouvoir éxécuter les calculs relatifs au pas effectif instantané de l'organe tournant 1.This device emits a pulse when the two values described above are equal, which is brought to at least one interrupt terminal 17 of the microprocessor, said terminal having priority over the rest of the tasks of this microprocessor, in order to be able to execute the calculations relating to the instantaneous effective step of the rotating member 1.
Le rôle principal de ce dispositif est donc de créer une impulsion lors de l'égalité des valeurs ci-dessus,représentative d'une valeur de pas effectif, qui appliquée à la borne d'interruption du microprocesseur, déclanche la lecture du contenu du dispositif 13 par l'intermédiaire d'un bus de données, contenant la valeur du nombre d'unités élémentaires d'avancement de l'organe pour la valeur d'angle de rotation de référence prédéterminée de 1 ' organe, et de faire le rapport entre ces deux valeurs, definissant ainsi la valeur correspondant au pas effectif instantané de l'organe. Cette valeur est amenée par un bus de données à un circuit 19 de type conversion numériqueanalogique, à sortie unique ou multiple et à verrou, permettant ainsi l'affichage en continu sur un enregistreur graphique de la valeur du pas effectif de l'organe sans lissage affectant la mesure.The main role of this device is therefore to create an impulse during the equality of the above values, representative of an effective step value, which applied to the microprocessor interrupt terminal, triggers the reading of the content of the device. 13 via a data bus, containing the value of the number of elementary advancement units of the member for the predetermined reference angle of rotation value of the member, and making the relationship between these two values, thus defining the value corresponding to the instantaneous effective step of the organ. This value is brought by a data bus to a circuit 19 of analog digital conversion type, with single or multiple output and with lock, thus allowing the continuous display on a graphic recorder of the value of the effective pitch of the member without smoothing affecting the measurement.
De plus chaque impulsion arrivant à la borne d'interruption du microprocesseur déclenche la fonction d'initialisation 20a et 20b des dispositifs 13 et 14 permettant une succession de cycle de mesure de pas effectif par la création successive de plusieurs impulsions du dispositif arrivant successivement à la borne d'interruption 17, ainsi que le déclenchement de la fonction de déroulement du support d'affichage de l'enregistreur graphique d'une valeur équivalente à la valeur du nombre d'unités élémentaires de longueur contenu dans le dispositif 13. I1 permet en outre de réaliser avec le maximum de fiabilité l'exécution et la synchronisation parfaite de la restitution du pas effectif instantané de l'organe à partir respectivement de deux mesures, le déplacement et 11 angle de rotation.In addition, each pulse arriving at the microprocessor interrupt terminal triggers the initialization function 20a and 20b of the devices 13 and 14 allowing a succession of effective step measurement cycles by the successive creation of several pulses of the device arriving successively at the interrupt terminal 17, as well as the triggering of the function for unwinding the display medium of the graphic recorder with a value equivalent to the value of the number of elementary units of length contained in the device 13. I1 allows in addition to achieving with maximum reliability the execution and perfect synchronization of the restitution of the instantaneous effective pitch of the member from respectively two measurements, the displacement and the angle of rotation.
Comme illustré en Fig:2, on a porté en abscisse et dans la limite du pas effectif maximal de l'organe, représenté par la verticale L, le pas effectif instantané, tandis qu'en ordonnée on a porté la profondeur en métres.As illustrated in Fig: 2, we plotted on the abscissa and within the limit of the maximum effective step of the organ, represented by the vertical L, the instantaneous effective step, while on the ordinate we plotted the depth in meters.
Sur la représentation illustrée on peut lire:le pas effectif instantané de l'organe a décru entre 2 et 3 métres, de telle sorte qu'on peut en déduire que dans cette zone on a réalisé un meilleur mélange permettant ainsi une meilleure consolidation du terrain en place.On the illustrated representation we can read: the instantaneous effective pitch of the organ has decreased between 2 and 3 meters, so that we can deduce that in this area we have achieved a better mixture thus allowing a better consolidation of the ground in place.
I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précéde n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. It should moreover be understood that the preceding description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents.
Claims (7)
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- 1992-02-06 FR FR9201535A patent/FR2687188B1/en not_active Expired - Fee Related
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| FR2687188B1 (en) | 1994-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CL | Concession to grant licences | ||
| ST | Notification of lapse |