Зонд для исследования грунтов Советский патент 1989 года по МПК E02D1/00 

ЛЛ

Питание датчиков

(Л

К регистрирующемуустройстбу

сд

Изобретение относится к области иссле- д()в;)ния грунтов в строитсмьстве. и частности к инжеиерно-геологическим изыска- ииям, ироводимым методом зондировании.

Цель изобретенияповышение надежности работы зонда.

На фиг. 1 изображен зонд, общий вид; на фиг. 2 - его блок-схема.

Зонд состоит из конуса 1, тензоре- зист(1рного цилиндрического датчика 2 ло- бового соиротивления, состояа1его из цилиндрического ynpyi oro -элемента 3, наклеенных на него активных тензорезисторов 4 и ком- ненсанионных тензорезисторов 5, соединенных в виде моста 6, тензорезисторно|-о цилиндрического датчика 7 лобового трения, выно,1иенного аналогичным образом и содержащего акгивн1)1е гензорезисторы М, комнен- саиионные тензорезистор1Л 9, соединенные в виде моста И), диффереициальиых усилителей 11 и 12, сумматоров 3 и 14, юро- говых блоков 15 и 16, сумматоров 17 и 18, муфты 19 трения, которой расио- .южены :, 1ект1К)нные блоки.

Конус- 1, датчик 2 лобового соиротив.пе- ния, муфга грепия 19, датчик ,тобов()1 о трения 7, жест ко соединены между co6oii резьбовыми соединениями. Гензорезисторы актчшных плеч нак, 1еены но образую:цей на нрогивопо.тожные стороны и1,н1нд|К)в датчиков, н, К)скости симметрии иаклейки составляют между собой угол, равный 90. (л м- маторы 13 и 14 и сумматоры 17 и 18 имеют выходно сигнал, 11)оиорциоиальный сумме двух входных сигна,тов. Лиф(})е- peHiuia,ibHbie усилители 11 и 12 имеют выходной сигнал, иронорциональный разиости входных сигна.тов.

Выходн1 1е сигна,1Ь с нороговых блоков 15 и 16 при нанряжениях пороговых отсутствую г, при входных нанряжениях 6o:ibHie iioporoBiiLx имеюг макси.мал)- ное значение. На мостовые cxeMi i ti и 10 по

дается нитание, а с выходных сумматоров 17 и 18 сигна, подается к регистри- руюни1м блокам.

Зонд раб1.)тает с,тедук)ни1м обра.)ом.

Зонд задавливается в грунт, при ITOM сжимаютх я дагчики .тобового сонр()тив,тения 2 и ,тобово1() трения 7 соответсгвенно, сжимаются ге11зорезистор| 1 акгииных н.теч .тат- чиков. li и и1орител1 ны диагонатях Mocio- вых схем 11(ЯВ,ТЯ1ОТСЯ |)аз||ос fiibie сигна,U)i,

j 0

, О 5

0

5

которые усиливаются соответствующими дифференциальными усилителями 11 и 12 и через выходные сумматоры 17 и 18 поступают на вход устройства.

При отсутствии изгиба зонда изменения сопротивления тензорезисторов активных плеч мостовой схемы, иаклееиных на противоположные стороны цилиндрических датчиков, одинаковы, соответственно одинаковы, но противоположны по знаку снимаемые сигналы, попадая в сумматоры 13 и 14,они взаимно компенсируются. На выходе сумматоров сигнал отсутствует.

При изгибе зонда изменения сопротивлений тензорезисторов различны по величине и не компенсируются - на выходе сумматоров 13 и 14 появляются сигналы, пропорциональные изгибу. Если сигналы превышают величину пороговых напряжений, то срабатывают пороговые блоки 15 и 16, напряжения на выходе сумматоров 17 и 18 скачком возрастают и могут быть зафиксированы регистрирующим устройством. По тому, в каком из каналов возрастает наиряжение и по его полярности можно определить направление изгиба зонда.

С помощью предлагаемого зонда достигается надежность работы зонда.

Формула изобретения

Зонд для исследования грунтов, содержащий тензорезисторные датчики лобового сои)отивления и лобового трения, выполненные в виде мостовых схем с дифференциальными усилителями, первый и второй сумматоры, пороговый блок и регистрирующие блоки, причем выходы дифференциальных усилителей нодключены соответственно к одним входам первого и второго сумматоров, выход порогового блока подключен к другому входу первого сумматора, а выходы первого и второго сумматоров соединены с соответствующими регистрирующими блоками, отличающийся тем, что, с целью по- вьпиеиия надежности в работе, он снабжен дополнительным пороговым блоком и третьим и четвертым сумматорами, причем входы пороговых блоков подключены соответственно к выходам третьего и четвертого сумматоров, входы которых подключены к измерительным диагоналям мостовых схем, а выход дополнительного порогового блока подключен к другому входу второго сум.матора.

8

Ллоскость

сймме/лрии , Ho/ fleaff(/ а /77ивных лле дат- иика ооще- д го усилил

Ллос/ ость симмет- puufiOMed f(ua/(/77tJ6- bu бо/77иики

J}060SOZ3

сол/зо/лив- ления

Изобретение относится к исследованию грунтов в строительстве , в частности, к инженерно-геологическим изысканиям, приводимым методом зондирования, и позволяет повысить надежность работы зонда. Зонд содержит корпус, датчики лобового сопротивления и лобового трения, выполненные по мостовой схеме, дифференциальные усилители 11 и12, сумматоры 13 и 14, пороговые блоки 15 и 16, сумматоры 17 и 18. 2 ил.

Фиг.1