SU708009A1

SU708009A1 - Soil static probing unit

Info

Publication number: SU708009A1
Application number: SU772534910A
Authority: SU
Inventors: Самуил Саневич Бруфман; Леонард Иванович Галкин; Владимир Иванович Чекалов; Андрей Александрович Солодовников; Сергей Степанович Рыбаков
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6623; Государственный институт по проектированию оснований и фундаментов "Фундаментпроект"
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1977-09-20
Publication date: 1980-01-05

Description

Изобретение относится к области инженерных изысканий в строительстве, в частности _f к устрбйствам для статического зондирования грунта с автоматической ре— гистрадией параметров физик о—механичео? ких характеристик грунта.The invention relates to the field of engineering surveys in construction, in particular, _f to devices for static sounding of soil with automatic registration of physicist parameters o-mechanically? their soil characteristics.

Известна установка для исследования грунта,, включающая базовую машину с мачтой, вибромолот, зонд с. коническим наконечником и измерительное приспособление с амперметром и регистратором ' глубины погружения [1].A known installation for the study of soil, including a base machine with a mast, vibratory hammer, probe s. tapered tip and measuring device with ammeter and recorder 'immersion depth [1].

Недостатком известного устройства является ограниченность пределов измерения глубины погружения зондЗ, низкая надёжность измерительного приспособления.A disadvantage of the known device is the limited limits for measuring the depth of immersion of probes, the low reliability of the measuring device.

Найболее близким техническим решением является установка для статического Зондирования грунта, включающая зонд, вдавливающий механизм, датчики давления и перемещений, импульсный генератор, подключенный к счетчику импульсов, который через преобразователь соеди— ней с источником питания и регистрирующее приспособление с синхронным двигателем и коммутатором [2].The closest technical solution is the installation for static sounding of the soil, including a probe, a pressing mechanism, pressure and displacement sensors, a pulse generator connected to a pulse counter, which through a converter is connected to a power source and a recording device with a synchronous motor and a switch [2] .

Недостатком устройства является низкая точность измерений и производительность. Обусловлено это тем, что глубина погружения зонда, сопротивление по боковой поверхности зонда, сопротивление зонда не регистрируется в едином масштабе с глубиной погружения Зонда и требует дальнейшей камеральной обработки, что приводит к затратам рабочего времени и снижает точность регистрации параметров.The disadvantage of this device is the low accuracy of measurements and performance. This is due to the fact that the immersion depth of the probe, the resistance along the lateral surface of the probe, and the resistance of the probe are not recorded on a single scale with the immersion depth of the Probe and require further cameral processing, which leads to labor time and reduces the accuracy of parameter registration.

Цель изобретения - повышение точности измерений и его производительности.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements and its performance.

Указанная цель достигается тем, что в установку дополнительно введены корь, ректор перемещений, цифроаналоговый преобразователь, ключ, триггер, схема сравнения и счетчик метров, вход которого подключен к выходу импульсного генератора, вход которого соединен с ключом через триггер, подключенный, в свою очередь, к корректору перемещения через схему сравнения, которая соединена со счетчиком импульсов, причем ключ соединен с силовым преобразователем и синхронным двигателем, а коммутатор подключен к импульсному генератору и цифроаналоговому преобразователю, вход которого соединен с выходом счетчика метров.This goal is achieved by the fact that measles, a motion rector, a digital-to-analog converter, a key, a trigger, a comparison circuit, and a meter counter, the input of which is connected to the output of a pulse generator, the input of which is connected to the key through a trigger connected in turn, are additionally introduced into the installation to the movement corrector through a comparison circuit that is connected to a pulse counter, the key being connected to a power converter and a synchronous motor, and the switch connected to a pulse generator and digital-to-analog a converter whose input is connected to the output of the meter counter.

На чертеже представлена блок-схема установки для статического зондирования грунта, состоящая из вдавливающего мезанизма 1, зонда 2, датчиков 3, 4 давления, определяющие сопротивление трения грунта по боковой поверхности зонда Pq и соответственно сопротивление грунта погружению конуса зонда Р л, . Датчик 5 перемещения состоит из 2-х роликов фрикдионно связанных с зондом 2, На оси одного установлен мультипликатор 6, на выходном валу которого установлен индуктивный датчик 7. Регистрирующее приспособление 8 с синхронным двигателем 9 и коммутатором 10, импульсный генератор 11, счетчик импульсов 12, преобразователь 13, источник питания 14, ключ 15, корректор перемещения 16, цифроаналоговый преобразователь 17, триггер 18, схема сравнения 19 и счетчик метров 20.The drawing shows a block diagram of an installation for static sounding of the soil, consisting of a pressing mechanism 1, probe 2, pressure sensors 3, 4, which determine the friction resistance of the soil along the side surface of the probe Pq and, accordingly, the ground resistance to immersion of the probe cone R l,. The displacement sensor 5 consists of 2 rollers frictionally connected with the probe 2, On the axis of one there is a multiplier 6, on the output shaft of which an inductive sensor 7 is installed. Recording device 8 with a synchronous motor 9 and commutator 10, pulse generator 11, pulse counter 12, converter 13, power supply 14, key 15, offset corrector 16, digital-to-analog converter 17, trigger 18, comparison circuit 19 and meter 20.

Установка работает следующим образом. Вдавливающий механизм обеспечивает вдавливание зонда 2 в грунт. При этом от датчика перемещения 5 поступают импульсы на импульсный генератор 11, который формирует сигнал, от которого работает счетчик метров 20. После поступления на вход счетчика метров 20 количества импульсов, соответствующих одному метру погружения зонда в грунт, изменяется число в регистре цифроаналогового преобразователя 17. Сигналы датчиков 3, 4 давления при помощи коммутатора 10, фиксируются в регистрирующем приспособлении 8. На диаграммной ленте получается одновременная регистрация трех параметров, двух давлений и перемещения. Последний параметр служит для контроля на диаграммной ленте каждого метра глубины погружения зонда и дает возможность осуществлять коррекцию скорости перемещения диаграммной ленты при помощи корректора перемещений 16. Коррекция скорости вращения синхронного двигателя 9 осуществляется следующим образам. Сигналы от импульсного генератора 11 поступают на триггер 18, который открывает ключ 15 и синхронный двигатель 9 начинает перемещать диаграммную ленInstallation works as follows. The pressing mechanism ensures that the probe 2 is pressed into the ground. In this case, from the displacement sensor 5, pulses are sent to the pulse generator 11, which generates a signal from which the meter 20 operates. After the meter 20 receives a number of pulses corresponding to one meter of immersion of the probe in the ground, the number in the register of the digital-analog converter 17 changes. The signals of the pressure sensors 3, 4 by means of the switch 10 are recorded in the recording device 8. On the chart tape, three parameters are simultaneously recorded, two pressures and displacement. The last parameter is used to control on the chart tape each meter of the immersion depth of the probe and makes it possible to correct the speed of movement of the chart tape using the corrector 16. The speed of rotation of the synchronous motor 9 is carried out in the following ways. The signals from the pulse generator 11 are fed to the trigger 18, which opens the key 15 and the synchronous motor 9 begins to move the chart flax

708009 4 ту регистрирующего приспособления 8 синхронно с выходной частотой преобразователя 13. Одновременно передний фронт сигнала от импульсного генератора 11 сбрасывает на ноль счетчик импульсов 12, который считает количество синусоид частотного сигнала преобразователя 13. Как только счетчик импульсов 12 отсчитывает количество синусоид, заданных корректором перемещения 16, в схеме сравнения 19 сформируется импульс, который вернет триггер 18 в исходное состояние и последний закроет ключ 15. Синхронный двигатель 9 перестанет вращаться. По линейному перемещению диаграммной ленты и по метровым отметкам на ней можно установить при помощи корректора перемещения 16 такое количество импульсов, чтобы один метр погружения зонда в грунт соответствовал одному сантиметру перемещению диаграммной ленты.708009 4 of the recording device 8 synchronously with the output frequency of the converter 13. Simultaneously, the leading edge of the signal from the pulse generator 11 resets the pulse counter 12, which counts the number of sine waves of the frequency signal of the converter 13. As soon as the pulse counter 12 counts the number of sine waves set by the motion corrector 16 , a pulse is generated in the comparison circuit 19, which will return the trigger 18 to its original state and the latter will close the key 15. The synchronous motor 9 will stop rotating. According to the linear displacement of the chart tape and meter marks on it, it is possible to set such a number of pulses using the corrector 16 that one meter immersion of the probe in the ground corresponds to one centimeter of the chart tape movement.

Нестабильность частоты преобразователя 13 не влияет на точность перемещения диаграммной бумаги, так как счетчик импульсов 12 всегда отсчитывает количество импульсов, которое задано корректором перемещения 16, Такая схема коррекции обеспечивает контроль за датчиком перемещения 5 и состоянием его 2-х роликов, увеличивает срок службы установки, так как срабатывание указанных роликов - уменьшение их наружных диаметров не влияют • на точность работы установки и периодически корректируется в процессе работы. Предложенная установка обеспечивает также регистрацию параметров исследования грунта, которая не требует дальнейшей камеральной обработки результатов зондирования.The instability of the frequency of the converter 13 does not affect the accuracy of the movement of graph paper, since the pulse counter 12 always counts the number of pulses that are set by the displacement corrector 16. Such a correction circuit provides control of the displacement sensor 5 and the state of its 2 rollers, increases the service life of the installation, since the operation of these rollers - reduction of their outer diameters do not affect • the accuracy of the installation and is periodically adjusted during operation. The proposed installation also provides registration of soil research parameters, which does not require further cameral processing of sounding results.

Преимущества разрабатываемой системы заключаются также в повышении точности и снижении времени зондирования, так как:The advantages of the developed system are also to increase the accuracy and reduce the sounding time, since:

1) процесс зондирования может протекать при максимально допустимой скорости, 7 4;1) the sensing process can occur at the maximum permissible speed, 7 4;

2) учета рительных приборов;2) accounting of ritual devices;

3) весь процесс записи результатов зон/шрования производится автоматичес ки.3) the entire process of recording the results of zones / sewing is done automatically.

Claims

(54) INSTALLATION FOR STATIC SOUNDING SOUNDING. A comparison circuit that is connected to a pulse counter, a switch is connected to a power converter and a synchronous motor, and the switch is connected to a pulse generator and a digital-to-analog converter, whose input is connected to the meter counter output. The drawing shows a block diagram of an installation for static soil sounding, consisting of impressed meter 1, probe 2, sensors 3, 4 and amps, which determine the resistance of the ground rubbing along the lateral surface of the probe PQ and, accordingly, the soil resistance of the probe cone plunging , The displacement sensor 5 consists of 2 rollers of frictionally coupled with probe 2, the multiplier 6 is mounted on the axis one and an inductive sensor 7 is installed on the output shaft. Recording device 8 with synchronous motor 9 and switch 10, pulse generator 11, pulse counter 12, the converter 13, the power source 14, the key 15, the offset corrector 16, the D / A converter 17, the trigger 18, the comparison circuit 19 and the meter counter 2 o. The installation works as follows. The depressing mechanism ensures that probe 2 is pushed into the ground. In this case, from the displacement sensor 5, pulses arrive at the pulse generator 11, which generates a signal from which the meter 20 operates. After the number of pulses to the input of the meter 2O corresponds to one meter of the probe immersed in the ground, the number in the D / A converter register 17. The signals of the pressure sensors 3, 4 with the help of the switch 10. are recorded in the recording device 8. On the chart tape, the simultaneous recording of three parameters, two pressures and displacement is obtained. The last parameter is used to control each meter of the depth of the probe on the chart tape and makes it possible to correct the speed of movement of the chart tape using displacement corrector 16. The speed of rotation of the synchronous motor 9 is corrected as follows. Signal / s from the pulse generator 11 is fed to the trigger 18 which opens the key 15 and the synchronous motor 9 begins to move the chart flap of the registering device 8 in synchronism with the output of the frequency of the transmitter 13. Simultaneously In this case, the front edge of the signal from the pulse generator 11 drops the pulse counter 12 to zero, which counts the number of the frequency signal sinuoid of the converter 13. Once the pulse counter 12 counts the number of sinusoids given by the movement offset 16, a pulse will be generated in the comparison circuit 19 the state and the latter will close the key 15. The synchronous motor 9 will stop rotating. By the linear movement of the chart tape and by the meter marks on it, it is possible to set with the help of the displacement offset 16 such a number of pulses that one meter of the probe immersed in the ground cooi corresponds to one centimeter to the displacement of the chart tape. The frequency instability of the converter 13 does not affect the accuracy of the movement of the chart paper, since the pulse counter 12 always counts the number of pulses, which is specified by the shift offset 16, Such a correction circuit provides control of the displacement sensor 5 and the condition of its 2 rollers, extends the service life installation, since the operation of these rollers - reducing their outer diameters is not on the accuracy of the installation and is periodically adjusted during operation. The proposed installation also provides for the registration of soil study parameters, which does not require further office processing of the sounding results. The advantages of the system being developed are also to increase the accuracy and decrease the sounding time, because: 1) the sounding process can proceed at the maximum allowable speed set by GOST 2006974; 2) the operator is exempt from keeping records and monitoring the state of the measuring instruments; 3) the entire process of recording the zone / spit results is done automatically. An inventive installation for static ground sounding, comprising a probe, a pushing mechanism, pressure and displacement sensors, a pulse generator connected to a pulse counter, which through a converter is connected to a power source and a regulating device with a synchronous motor and switch, characterized in that the purpose of improving the measurement accuracy and its performance, the installation additionally introduced displacement corrector, digital-to-analog converter, key, trigger, circuit compared and a meter counter, the input of which is connected to the output of a pulsed gyro, whose input is connected to a key via a trigger connected in turn to a movement offset through a comparison circuit that is connected to a pulse counter, the key being connected to a power converter and a synchronous motor , and the switch is connected to a pulse generator and a digital-to-analog converter, the input of which is connected to the output of the meter counter. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 394696, cl. Q 01 N 3/48, 1971.

2. USSR author's certificate number 379875, cl. Q 01 N 33/24, 1971.