PL227464B1 - Komora trójosiowa do badania gruntu - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest komora trójosiowa do badania gruntu w szczególności do badania trójosiowego ściskania.

Właściwości gruntu bada się w specjalnych komorach trójosiowych wypełnionych wodą pod ciśnieniem.

Dotychczas stosowane komory najczęściej składają się z obudowy w kształcie przezroczystego cylindra osadzonego szczelnie na podstawie a od góry zamkniętego pokrywą i tłoka naciskowego umieszczonego przesuwnie w pokrywie. W osi komory jest usytuowana próbka gruntu i tłok wywierający nacisk na próbkę. Próbka gruntu jest osadzona na podstawce a od góry w kopule i umocowana pierścieniami oringowymi. Grunt umieszcza się w elastycznej membranie w kształcie walca, którą osadza się na podstawce i kopule.

Komora jest wyposażona w osprzęt pomiarowy. Osprzęt pomiarowy składa się z czujników i przetworników połączonych przewodami przesyłowymi z rejestratorem. W znanych dotychczas rozwiązaniach rejestrator jest umieszczony na zewnątrz obudowy. Wymaga to przeprowadzenia przewodów przesyłowych poprzez obudowę co sprawia, że w obudowie zachodzi konieczność wykonywania otworów przelotowych i stosowania pierścieni uszczelniających.

Komora trójosiowa do badania gruntu składająca się z obudowy cylindrycznej osadzonej na podstawie i zamkniętej od góry pokrywą i tłoka naciskowego umieszczonego przesuwnie w osi symetrii obudowy cylindrycznej oraz osprzętu pomiarowego zawierającego czujniki odkształceń osiowych umieszczone na próbce gruntu, czujniki ciśnienia, czujniki nacisku i czujniki akcelerometryczne oraz rejestrator połączony z czujnikami przewodami przesyłowymi charakteryzuje się tym, że rejestrator jest usytuowany wewnątrz komory a ponadto tym, że osprzęt pomiarowy jest wyposażony we współdziałający z rejestratorem odbiornik radiowy usytuowany na zewnątrz komory w jak najbliższej odległości od rejestratora, przy czym zasilanie rejestratora odbywa się bezprzewodowo z odbiornika radiowego.

Korzystne jest gdy rejestrator i odbiornik radiowy od strony ścianki obudowy cylindrycznej mają kształt wycinka walca.

Korzystne jest gdy rejestrator i odbiornik radiowy są wyposażone w cewki indukcyjne.

Korzystne jest gdy rejestrator jest wyposażony w układ elektroniczny służący do odczytywania danych z czujników, przetwarzania ich i wysyłania do odbiornika radiowego za pomocą fal radiowych.

Korzystne jest gdy odbiornik radiowy jest wyposażony w przewód USB, którym przesyła dane odbierane z rejestratora i wysyła je do komputera.

Komora według wynalazku w stosunku do znanych rozwiązań jest prosta w wykonawstwie i działaniu. Usytuowanie rejestratora wewnątrz komory trójosiowej eliminuje całkowicie nieszczelności w miejscach wyprowadzania przewodów przesyłowych przez obudowę oraz stosowanie pierścieni uszczelniających. Umożliwia również w zależności od potrzeb instalowanie dodatkowych liczników pomiarowych bez ingerencji w konstrukcję obudowy cylindrycznej.

Zasilanie rejestratora cewkami indukcyjnymi eliminuje przewody zasilające. Ukształtowanie ścianek rejestratora i odbiornika radiowego w postaci wycinka walca pozwala na lepsze doleganie ich do powierzchni obudowy cylindrycznej, co umożliwia efektywne przesyłanie energii elektrycznej poprzez cewki. Ponadto komora umożliwia odczytywanie wyników badań w komputerze oddalonym od stanowiska badawczego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku.

Komora trójosiowa jest zbudowana z obudowy cylindrycznej 1 osadzonej od dołu na podstawie 2 a od góry zamkniętej pokrywą 3. W osi symetrii komory trójosiowej jest osadzony przesuwnie w pokrywie 3 tłok naciskowy 4 i związany z nim tensometryczny czujnik 5. Pod tensometrycznym czujnikiem 5 są umieszczone od góry kopuła 6 a od dołu podstawka 7 między którymi osadza się badaną próbkę 8. Próbkę 8 stanowi elastyczna membrana o kształcie walca i umieszczony w niej badany grunt. Próbkę 8 osadza się na podstawce 7 i kopule 6 a następnie mocuje się ją w sposób szczelny oringami.

Komora trójosiowa jest wyposażona w osprzęt pomiarowy zawierający czujniki i rejestrator 9 usytuowane wewnątrz komory oraz odbiornik radiowy 10 umieszczony na zewnątrz komory trójosiowej i współdziałający z rejestratorem 9. Czujniki odkształceń osiowych 11,12 są osadzone na powierzchni walcowej próbki 8 i połączone przewodami przesyłowymi 13, 14 z rejestratorem 9.

PL 227 464 B1

Pod wpływem nacisku siłą P próbka 8 odkształca się osiowo. Wielkości odkształceń poprzez umieszczone na próbce 8 czujniki 11, 12 i przewody przesyłowe 13, 14 są przesyłane do rejestratora 9. Układ elektroniczny rejestratora 9 odczytuje przemieszczenia próbki 8 z czujników 11, 12, przetwarza je i wysyła na zewnątrz komory trójosiowej za pomocą fal radiowych 15 do odbiornika radiowego 10, który z kolei przesyła je poprzez przewód USB 16 do komputera.

W taki sam sposób są przesyłane dane z pozostałych czujników znajdujących się w komorze trójosiowej.

Komora trójosiowa w czasie przebiegu badań próbki 8 jest wypełniona wodą pod ciśnieniem.

Zasilanie 17 rejestratora 9 odbywa się bezprzewodowo poprzez cewki indukcyjne wbudowane w rejestrator 9 i odbiornik radiowy 10.

Rozwiązanie według wynalazku może mieć również zastosowanie w innych urządzeniach badawczych.

Claims (5)

1. Komora trójosiowa do badania gruntu składająca się z obudowy cylindrycznej osadzonej na podstawie i zamkniętej od góry pokrywą i tłoka naciskowego umieszczonego przesuwnie w osi symetrii obudowy cylindrycznej oraz osprzętu pomiarowego zawierającego czujniki odkształceń osiowych umieszczone na próbce gruntu, czujniki ciśnienia, czujniki nacisku i czujniki akcelerometryczne oraz rejestrator połączony z czujnikami przewodami przesyłowymi, znamienna tym, że rejestrator (9) jest usytuowany wewnątrz komory a ponadto tym, że osprzęt pomiarowy jest wyposażony we współdziałający z rejestratorem (9) odbiornik radiowy (10) usytuowany na zewnątrz komory w jak najbliższej odległości od rejestratora (9), przy czym zasilanie rejestratora (9) odbywa się bezprzewodowo z odbiornika radiowego (10).

2. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że rejestrator (9) i odbiornik radiowy (10) od strony ścianki obudowy cylindrycznej (1) mają kształt wycinka walca.

3. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że rejestrator (9) i odbiornik radiowy (10) są wyposażone w cewki indukcyjne.

4. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że rejestrator (9) jest wyposażony w układ elektroniczny służący do odczytywania danych z czujników, przetwarzania ich i wysyłania do odbiornika radiowego (10) za pomocą fal radiowych (15).

5. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że odbiornik radiowy (10) jest wyposażony w przewód USB (16), którym przesyła dane odbierane z rejestratora (9) i wysyła je do kom-