RU2699755C1 - Device for measuring soil hardness - Google Patents
Device for measuring soil hardness Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699755C1 RU2699755C1 RU2018141939A RU2018141939A RU2699755C1 RU 2699755 C1 RU2699755 C1 RU 2699755C1 RU 2018141939 A RU2018141939 A RU 2018141939A RU 2018141939 A RU2018141939 A RU 2018141939A RU 2699755 C1 RU2699755 C1 RU 2699755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soil
- levers
- hardness
- measuring
- sensor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D1/00—Investigation of foundation soil in situ
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Предполагаемое изобретение относится к области определения физических свойств почво-грунтов и найдет применение при проведении изысканий на мелиоративных объектах, в агропромышленном комплексе и при строительстве.The alleged invention relates to the field of determining the physical properties of soils and will find application in conducting surveys at reclamation facilities, in the agricultural sector and during construction.
Известно устройство для измерения твердости почво-грунтов вращательным срезом, включающее датчик твердости почво-грунта, выполненный в виде пары режущих лопастей в форме пропеллера, сопряженный с измерительным органом с помощью штанги (Ав. св. СССР №380981, G01N 3/42, 1966 г).A device is known for measuring soil hardness by a rotary cut, including a soil hardness sensor made in the form of a pair of cutting blades in the form of a propeller, coupled to a measuring body using a rod (Av. St. USSR No. 380981, G01N 3/42, 1966 d).
Недостатком этого устройства является ограничение глубины измерения длиною секции штанги - порядка 1,5-1,8 м. Удлинение штанги присоединением следующей секции приводит к нарушению процесса измерения, что снижает точность измерения. Точность измерения снижается также из-за смещения почвы при вращении лопастей датчика твердости.The disadvantage of this device is the limitation of the measurement depth by the length of the rod section - of the order of 1.5-1.8 m. Lengthening the rod by connecting the next section leads to disruption of the measurement process, which reduces the accuracy of the measurement. The measurement accuracy is also reduced due to soil displacement during rotation of the blades of the hardness sensor.
Известно устройство для измерения твердости почво-грунтов вращательным срезом, включающее датчик твердости почво-грунта, выполненный в виде пары режущих лопастей в форме пропеллера, сопряженный с измерительным органом с помощью штанги, при этом измерительный механизм подключен к блоку автоматической регистрации силы, глубины и географических координат скважины посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS (Пат. РФ на полезную модель №96250, МПК G01N 3/42, 2010 г).A device is known for measuring soil hardness by a rotary cut, including a soil hardness sensor made in the form of a pair of cutting blades in the form of a propeller, coupled to a measuring body using a rod, while the measuring mechanism is connected to an automatic recording unit of force, depth and geographical well coordinates through a navigation system, such as GLONASS / GPS (Pat. RF utility model No. 966250, IPC
Благодаря соединению измерительного механизма с блоком автоматической регистрации силы, глубины и географических координат скважины посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS, это устройство позволяет обеспечить оперативную передачу результатов измерения на удаленный терминал. Однако, при этом сохраняется ограничение глубины измерения длиною секции штанги - порядка 1,5-1,8 м. Удлинение штанги присоединением следующей секции также приводит к нарушению непрерывности процесса измерения, что снижает ее точность. Точность измерения снижается также из-за смещения почвы и нарушения целостности грунта при вращении лопастей датчика твердости.Due to the connection of the measuring mechanism with the automatic recording unit of the force, depth and geographical coordinates of the well through a navigation system, such as GLONASS / GPS, this device allows for the efficient transfer of measurement results to a remote terminal. However, at the same time, the depth of measurement is limited by the length of the rod section - of the order of 1.5-1.8 m. Lengthening the rod by attaching the next section also violates the continuity of the measurement process, which reduces its accuracy. The measurement accuracy is also reduced due to displacement of the soil and violation of the integrity of the soil during rotation of the blades of the hardness sensor.
Устранить эти недостатки позволяет устройство для измерения твердости почво-грунтов, включающее датчик твердости, сопряженный с измерительным прибором, который связан с блоком автоматической регистрации силы, глубины положения датчика и географических координат скважины, посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS, в котором, согласно предполагаемому изобретению, датчик твердости почво-грунта выполнен в виде механизма, включающего два монтажных элемента, соединенных между собой ромбической системой рычагов, при этом к краям верхнего элемента шарнирно присоединены верхние концы ромбической системы, нижние концы рычагов, образующих эту систему, шарнирно присоединены к краям нижнего элемента, в средней части ромбической системы рычагов шарнирное соединение верхних и нижних выполнено с образованием двуплечих рычагов, на коротких плечах которых смонтированы съемные ножи, в середине верхнего монтажного элемента выполнено отверстие с резьбой и через ввинченную в него трубку с наружной резьбой пропущен трос, один конец которого закреплен на нижнем монтажном элементе, а другой - на катушке лебедки, соединенной с измерительным прибором-динамометром, закрепленном на несущей опоре.To eliminate these disadvantages allows the device for measuring soil hardness, including a hardness sensor, coupled to a measuring device, which is connected to the unit for automatically recording the force, sensor depth and geographical coordinates of the well, using a navigation system, for example GLONASS / GPS, in which, according to the alleged invention, the hardness sensor of the soil is made in the form of a mechanism that includes two mounting elements interconnected by a rhombic system of levers, while to the edge the upper ends of the rhombic system are pivotally attached to the pits of the upper element, the lower ends of the levers forming this system are pivotally attached to the edges of the lower element, in the middle of the rhombic system of levers, the upper and lower joints are articulated to form two-shouldered levers, on the short shoulders of which removable knives are mounted, a threaded hole is made in the middle of the upper mounting element, and a cable is passed through an external thread screwed into it, one end of which is fixed to the lower mounting element, and the other on the winch coil connected to a dynamometer measuring device mounted on a bearing support.
Новый положительный результат от применения предложенной конструкции устройства для измерения твердости почво-грунтов состоит в том, что выполнение сопряжения датчика твердости с измерительным прибором в виде троса позволяет увеличить глубину изучаемого слоя почво-грунта непрерывно до нескольких десятков метров. При этом ромбическая шарнирная система рычагов позволяет с помощью трубки с наружной резьбой регулировать величину заглубления ножей датчика твердости в почво-грунт и таким образом исключить влияние на точность измерения нарушения твердости стенок скважины в процессе бурения.A new positive result from the application of the proposed design of the device for measuring soil hardness is that pairing the hardness sensor with a measuring device in the form of a cable allows you to increase the depth of the studied soil layer continuously to several tens of meters. At the same time, the rhombic hinge system of levers allows using a tube with an external thread to control the depth of the knives of the hardness sensor in the soil and thus eliminating the effect on the accuracy of measuring the violation of the hardness of the walls of the well during drilling.
Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид устройства для измерения твердости почво-грунтов, на фиг. 2 - датчик твердости почво-грунта в момент раскрытия ножей при контакте с дном скважины, на фиг. 3 - датчик твердости почво-грунта в рабочем положении.The essence of the proposal is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of a device for measuring soil hardness, FIG. 2 - sensor hardness of the soil at the time of disclosure of the knives in contact with the bottom of the well, in FIG. 3 - sensor hardness of the soil in the working position.
Устройство для измерения твердости почво-грунтов состоит из несущей опоры 1 (например, треноги), на которой с помощью стержня 2 закреплен измерительный механизм - динамометр 3, подключенный к блоку 4 автоматической регистрации силы, глубины измерения и географических координат скважины посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS. К динамометру 3 с помощью троса 5 подвешена лебедка 6. Привод лебедки может быть как электрический от блока питания 7, так и механический. Трос 8 лебедки пропущен через отверстие трубки 10. Снаружи этой трубки нарезана резьба, по которой она ввинчена в верхний монтажный элемент 9 датчика твердости, представляющего собой ромбическую систему рычагов, соединенных с верхним 9 и нижним 11 монтажными элементами с помощью шарниров 12. Конец троса 8 закреплен на нижнем монтажном элементе 11. В средней части ромбической системы нижние 13 и верхние 14 рычаги соединены шарнирами 15 с образованием двуплечих рычагов 13, на коротком плече 16 которых установлены съемные ножи 17.A device for measuring soil hardness consists of a bearing support 1 (for example, a tripod), on which a measuring mechanism is attached using a rod 2 - a
Работа предлагаемого устройства для измерения твердости почво-грунтов осуществляется в следующей последовательности:The work of the proposed device for measuring the hardness of the soil is carried out in the following sequence:
На участке с помощью бура выполняют скважину необходимой глубины, над ней устанавливают несущую опору в виде треноги 1, на которой с помощью стержня 2 закрепляют динамометр 3, подключенный к блоку 4 автоматической регистрации силы, глубины измерения и географических координат скважины посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS. К динамометру 3 с помощью троса 5 подвешивают лебедку 6, соединенную с блоком питания 7 и пропущенным через трубку 10 тросом 8 с нижним монтажным элементом 11 датчика твердости. Перед присоединением датчика задают величину заглубления ножей 17 в стенки скважины, ввинчивая трубку 10 в резьбовое отверстие верхнего элемента 9. Собранный датчик опускают в скважину, где при контакте с ее дном ромбическая система рычагов раскладывается. Ножи 17 входят в соприкосновение со стенками скважины. При включении лебедки 6 трос 8 натягивается и, благодаря разнице длины плеча рычага 13, происходит заглубление ножей 17 в стенки скважины. В процессе наматывания троса 8 на лебедку 6 возникает дополнительная нагрузка, создаваемая сопротивлением грунта ножам 17. Эту нагрузку фиксирует динамометр 3, информация с которого поступает в блок 4 автоматической регистрации силы, глубины и географических координат скважины посредством навигационной системы, например ГЛОНАСС/GPS и может быть оперативно передана на удаленный терминал.A well of the required depth is made on the site using a drill, a support support is installed in the form of a
Таким образом, применение предложенной конструкции устройства для измерения твердости почво-грунтов позволяет увеличить глубину изучаемого слоя почво-грунта и исключить влияние на точность измерения нарушения твердости стенок в процессе бурения скважины.Thus, the use of the proposed design of a device for measuring soil hardness allows increasing the depth of the studied soil layer and eliminating the influence on the accuracy of measuring wall hardness violations during well drilling.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141939A RU2699755C1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Device for measuring soil hardness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018141939A RU2699755C1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Device for measuring soil hardness |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2699755C1 true RU2699755C1 (en) | 2019-09-10 |
Family
ID=67851987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018141939A RU2699755C1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Device for measuring soil hardness |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2699755C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195634U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Automated device for continuous horizontal layered measurement of soil hardness |
RU199862U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГБНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS FOR COORDINATE FARMING |
RU2754275C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-08-31 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") | Method for measuring the temperature and electrical resistance of the soil in the arable layer of winter crops and a device for its implementation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU380981A1 (en) * | 1968-06-07 | 1973-05-15 | DEVICE FOR TESTING OF GROUNDS BY PENETRATION AND ROTATING CUT | |
SU777140A1 (en) * | 1978-06-09 | 1980-11-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт | Device for measuring stresses in soil |
SU1513144A1 (en) * | 1988-01-06 | 1989-10-07 | Специализированное Отделение По Изысканиям И Исследованиям Института "Союзгипроводхоз" | Apparatus for determining rock hardness in holes |
RU2295606C1 (en) * | 2005-06-14 | 2007-03-20 | Владимир Иванович Каширский | Method and device to determine ground resistance to rotary cutoff |
RU96250U1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук | DEVICE FOR MEASURING THE HARDNESS OF SOILS BY ROTARY SHEAR |
-
2018
- 2018-11-28 RU RU2018141939A patent/RU2699755C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU380981A1 (en) * | 1968-06-07 | 1973-05-15 | DEVICE FOR TESTING OF GROUNDS BY PENETRATION AND ROTATING CUT | |
SU777140A1 (en) * | 1978-06-09 | 1980-11-07 | Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт | Device for measuring stresses in soil |
SU1513144A1 (en) * | 1988-01-06 | 1989-10-07 | Специализированное Отделение По Изысканиям И Исследованиям Института "Союзгипроводхоз" | Apparatus for determining rock hardness in holes |
RU2295606C1 (en) * | 2005-06-14 | 2007-03-20 | Владимир Иванович Каширский | Method and device to determine ground resistance to rotary cutoff |
RU96250U1 (en) * | 2009-12-24 | 2010-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации им. А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук | DEVICE FOR MEASURING THE HARDNESS OF SOILS BY ROTARY SHEAR |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU195634U1 (en) * | 2019-12-12 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Automated device for continuous horizontal layered measurement of soil hardness |
RU199862U1 (en) * | 2020-03-04 | 2020-09-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса" (ФГБНУ "Росинформагротех") | DEVICE FOR MEASURING SOIL HARDNESS FOR COORDINATE FARMING |
RU2754275C1 (en) * | 2020-12-16 | 2021-08-31 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова" (ФГБНУ "ВНИИГиМ им. А.Н. Костякова") | Method for measuring the temperature and electrical resistance of the soil in the arable layer of winter crops and a device for its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2699755C1 (en) | Device for measuring soil hardness | |
US20190128114A1 (en) | Monitoring system with an instrumented surface top sub | |
US12000975B2 (en) | Borehole inspecting and testing device and method of using the same | |
US20080202810A1 (en) | Apparatus for determining the dynamic forces on a drill string during drilling operations | |
CN102892970A (en) | Methods and systems for drilling | |
CN110146939B (en) | Deep groundwater flow velocity determination method | |
TWM420706U (en) | Pendulum type stratum sliding surface measuring instrument | |
US9605532B2 (en) | Method and device for determining a drill bit's position in a borehole | |
CN104895125B (en) | Remotely real time on-line monitoring and the device and method of pile foundation stability under assessment freezing-thawing | |
NO311880B3 (en) | Device and method for judging an anchor bottom | |
RU2608370C1 (en) | Simulator of blast holes direction determining drilled relative to rock face plane | |
CN210238470U (en) | Sliding type inclination measuring device with settlement observation function | |
WO2011017754A1 (en) | Pipeline simulation device | |
CN110424363A (en) | A kind of weak soil soil response intensive parameter long range method for continuous measuring | |
RU130710U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING THE HARDNESS OF SOILS BY ROTARY SHEAR | |
CN207194883U (en) | Drilling rod Parameters Instrument | |
CN209821415U (en) | Deep groundwater flow velocity measurement device | |
Hartmeyer et al. | A SCALE-ORIENTED APPROACH FOR THE LONG-TERM MONITORING OF GROUND THERMAL CONDITIONS IN PERMAFROST-AFFECTED ROCK FACES, KITZSTEINHORN, HOHE TAUERN RANGE, AUSTRIA. | |
CN207963859U (en) | A kind of ground fractures measuring device | |
CN206504728U (en) | A kind of device measured for bore inclining | |
RU2626865C2 (en) | Device for measuring drilling parameters | |
US20200116010A1 (en) | Devices, Systems and Methods to Calculate Slide Stability | |
Roberts et al. | Using satellites to monitor Severn Bridge structure, UK | |
CN211399187U (en) | Supporting and fixing device | |
RU2712897C1 (en) | Drilling and probing parameters measuring device |