Устройство для контроля погружения зонда в грунт Советский патент 1987 года по МПК G06F17/00 

1

Изобретение относится к горному делу, инженерной геологии и строительству.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Вход 1 устройства соединен с преобразователем 2 напряжения во временной интервал и инвертором 3 входного (аналогового) сигнала, выход которого подключен к входу второго преобразователя 4 напряжения во временной интервал, генератор 5 тактовых импульсов подключен к цепям запуска обоих преобразователей 2 и 4. Вход преобразователя 2 соединен с входом логического элемента И 6 и через логический элемент НЕ 7 с логическим элементом И 8, а выход преобразователя 4 напряжения во временной интервал - с логическим элементом И 8 и через логический элемент НЕ 9 с логическим элементом И 6. Генератор 10 счетных импульсов соединен с другими входами логических элементов И 6 и 8, выходы которых подключены соответственно к входам + и - реверсивного счетчика 11. Выход последнего соединен с дешифратором 12. Вход дешифратора 12 подключен к сбросовому входу реверсивного счетчика 11, сигнализатору 13 и элементу 14 задержки. Входы логического элемента И 15 подключены к выходам генератора 16, преобразователя 2, логического элемента НЕ 9, а его выход соединен с входом - счетчика 17. К входу 1 устройства подключен датчик 18 (знакопереенный) ..скорости, а к выходу генераора 5 тактовых импульсов счетчик . i9, цепь сброса которого и цепь сбро- са счетчика 17 соединены с выходом элемента l4 задержки.

Устройство работает следуюш,им обазом.

При вибрационном погружении зонда атчик 18 скорости дает знакоперемен- ьш сигнал, поступающий по кабелю на ход 1 и далее на преобразователь 2 инвертор 3. При положительном знаении сигнала преобразователь 2, пекоэффициент, определяемый частотой генератора 16. Оператор, получив сигнал от сигна лизатора 13, снимает показания обо- их счетчиков 17 и 19, которые через некоторое время сбрасываются элементом 14 задержки. Схема приходит в ис ходное состояние, и при прохождении следующего элементарного отрезка пути описанный цикл полностью повторяется. Частота генератора 16 задается предварительно. Изменением установки дешифратора 12 можно изменять дли ну элементарного отрезка пути с цель оптимизации точностньгх показателей устройства в зависимости от характериодически запускаемьи генератором

5, вырабатывает импульсы, длительность55 ристик грунтов.

которых пропорциональна амплитуде |

скорости. Эти импульсы поступают на Предлагаемое устройство позволяет

входы элементов И 6 и 15, Одновремен- .одновременно оценивать значения трех

но на другие входы этих элементов параметров одного знакопеременного

448582

через элемент НЕ 9 приходит от преобразователя 4 разрешающий сигнал, а от генераторов 10 и 16 - счетные импульсы. В результате на выходах элементов И 6 и 15 появляются пачки импульсов, поступающие соответственно на вход + реверсивного счетчика 11 и на вход счетчика 17. При отрицательном значении сигнала датчика скорости появляется сигнал на выходе инвертора 3 и преобразователь 4 начинает вырабатывать импульсы, блокируя через элемент И 9 элементы И 6 и 15. Поскольку при отрицательном сигнале вход преобразователя 2 закорочен, с его выхода через элемент НЕ 7 поступает разрешающий сигнал на другой вход элемента И 8, и последний пропускает пачки импульсов

10

15

20

на вход - реверсивного счетчика 11.

Через некоторое время алгебраическая сумма импульсов в счетчике 11 достигает значения, заданного в дешифра- 25 торе 12 и соответствующего значению элементарного отрезка пути, например 5 см. Дешифратор 12 срабатывает, и его сигнал сбрасывает на нуль счетчик 11, запускает сигнализатор 13 и элемент 14 задержки. Одновременно

30

в счетчике 19 образуется число, пропорциональное времени прохождения

элементарного отрезка пути, а в чике 17 накапливается значение, порциональное

счетпроAt

а

:г-1

S(v,

где д t

коэффициент, определяемый частотой генератора 16. Оператор, получив сигнал от сигнализатора 13, снимает показания обо- их счетчиков 17 и 19, которые через некоторое время сбрасываются элементом 14 задержки. Схема приходит в исходное состояние, и при прохождении следующего элементарного отрезка пути описанный цикл полностью повторяется. Частота генератора 16 задается предварительно. Изменением установки дешифратора 12 можно изменять длину элементарного отрезка пути с целью оптимизации точностньгх показателей устройства в зависимости от характеристик грунтов.

сигнала. Эти значения при использовании сигнала знакопеременной скорости вибропогружаемой сваи или измерительного зонда позволяют рассчитывать основные параметры зондирования для определения прочностных характеристик грунта: скорости погружения, сопротивления трению и лобового сопротивления погружению. Дня определения этих параметров суп;ествующими устройствами необходимо три отдельных сигнала. Это обусловливает большой объем исследований и разработок измерительных зондов с раздельными датчика- ми сигналов ускорения, сопротивления трению и лобового сопротивления.

Кроме того устройство позволяет одновременно оценивать значения двух параметров одного переменного сигнала постоянного знака. значения при использовании сигнала скорости периодически погружаемого зонда в процессе динамического и ударно-вибрационного зондирования позволяют определить количество ударов и скорость на определенном участке пути, а следовательно;., и величину условного динамического сопротивления.

Формула изобретения

Устройство для контроля погружения зонда в грунт, содержащее два преобразователя напряжения во временной интервал, генераторы тактовых и счетных импульсов, два логических элемента И, два логических элемента НЕ, реверсивный счетчик и инвертор входного сигнала, причем информаци- онньй вход первого преобразователя напряжения во временной интервал и вход инвертора входного сигнала являются входами устройства, выход инвертора входного сигнала подключен к информационному входу второго преобразователя напряжения во временной интервал, выход генератора тактовых

Редактор Л.Веселовская Заказ 4894/31

Составитель А.Кузнецов Техред Л.Олийяык

Корректор

Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

g

0

5

0

5

0

5

импульсов соединен с управляющими входами преобразователей напряжения во временной интервал, выход первого преобразователя напряжения во временной интервал соединен с первым входом первого элемента И и с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход генератора счетных импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, выход второго преобразователя напряжения во временной интервал подключен к третьему входу второго элемента Инк входу -второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности контроля, оно снабжено третьим логическим элементом И, генератором импульсов, двумя счетчиками, дешифратором, элементом задержки, датчиком скорости и сигнализатором, причем датчик скорости подключен к информационному входу первого преобразователя напряжения во временной интервал, выходы первого и второго счетчиков подключены к входу элемента задержки, сбросовый вход реверсивного счетчика подключен к сигнализатору, выходу элемента задержки и к выходу дешифратора, вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, вход первого счетчика соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход генератора импульсов подключен к первому входу третьего элемента И второй вход которого подключен к выходу первого преобразователя напряжения . во временной интервал, третий вход третьего элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, а выход третьего элемента И подключен к второму входу второго счетчика.

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к области горного дела, инженерной геологии и строительства. Позволяет повысить точность контроля. Содержит вход 1 устройства, преобразователь 2 напряжения во временной интервал, инвертор 3 входного (аналогового) сигнала, преобразователь 4 напряжения во временной интервал, генератор 5 тактовых импульсов, логический элемент И 6, логический элемент НЕ 7, логический элемент И 8, логический элемент 9, генератор 10 счетных импульсов, реверсивный счетчик 11, дешифратор 12, сигнализатор 13, элемент 14 задержки, логический элемент И 15, генератор 16, счетчик 17, датчик 18 скорости и счетчик 19. 1 ил. Q € (Л оо 4 N; СХ) ел 00