Стабилометр Советский патент 1978 года по МПК G01N3/08 

Изобретение касается техники испытания материалов на сжатие, а именно определения механических свойств образцов грунта, и может быть использовано для исследования деформаций пород, возникающих при строительстве плотин, насыпей и т. п.

Известен стабилометр для измерения механических свойств грунта, содержащий основание, гидравлическую камеру, размещенную на нем и заполияе ую жидкостью, эластичную цилиндрическую оболочку для образца грунта, прикрепленную концами внутри камеры к ее стенкам, и порщеиь внутри эластичной оболочки для сжатия образца. Гидравлическая камера связаиа с индикатором расхода жидкости, присоединяемым к источнику гидравлического давления 1.

В таком стабилометре измерение боковых деформаций образца грунта, возникающих при его сжатии порщнем и гидравлическом обжатии, осуществляется по значению расхода жидкости, перемещающейся через индикатор.

Объем жидкости, перетекающей через индикатор, зависит не только от измеряемых боковых деформаций, но и от гидравлического давления в камере, вызывающего деформации стенок гидравлической камеры, которые являются неизмеряемой величиной. Поэтому в таком стабилометре на результат измерения

влияет величина гидростатического давления в камере.

Паиболее близким по технической сущности к изобретению является стабилометр, содержащий основание, гидравлическую камеру, закрепленную на нем, эластичную цилиндрическую оболочку с порщнем внутри нее, установленную внутри камеры и закрепленную одним концом на основании, другим - на

стенках камеры, и измеритель деформаций образца 2.

Электрическое сопротивление между электродами стабилометра, размещенными на стенках камеры, и электродами, размещенными на эластичной оболочке, зависит не только от боковых деформаций образца грунта, но и от гидравлического давления, вызывающего деформации стенок камеры, которые представляют собой неизмеряемую величину.

Поэтому недостатком данного стабилометра является влияние гидростатического давления на результат измерения.

Целью изобретения является иовыщение точности измерения путем устранения влияния гидростатического давления.

Для этого в предлагаемом стабилометре гидравлическая камера выполнена из немагнитного материала, измеритель - в виде трансформаторного датчика, обмотки которого охватывают гидравлическую камеру соосно с оболочкой, а сердечник - в виде гибких полос, размещенных по образзющим оболочки.

При таком выполнении стабилометра деформации стенок гидравлической камеры не оказывают влияния на взаимное расположение обмоток и сердечника. Поэтому выходной сигнал датчика зависит лишь от боковых деформаций образца грунта.

На чертеже приведена электрическая схема предлагаемого стабилометра.

Стабилометр содержит основание 1, на котором закреплена гидравлическая камера 2 из немагнитного материала. К основанию 1 прикреплена своим концом эластичная оболочка 3. Другой ее конец прикреплен к стенкам камеры 2 с помощью фланцев 4. Внутри эластичной оболочки 3 размещен поршень 5.

Гидравлическую камеру 2 охватывают обмотки 6 трансформаторного датчика боковых деформаций. Обмотки датчика соединены с обмотками 7 компенсационной катушки: первичные обмотки соединены последовательно, а вторичные - встречно. На образующих наружной поверхности эластичной оболочки 3 размещены гибкие полосы 8 из магнитомягКого материала, являющиеся сердечником датчика боковых деформаций.

Стабилометр работает следующим образом.

Образец грунта помещают внутрь эластичиой оболочки 3. Гидравлическую камеру заполняют жидкостью и присоединяют к источнику регулируемого гидравлического давления 9. Первичные обмотки 6 датчика и обмотки 7 компенсационной катушки, соединенные последовательно, подключают к источнику напряжения, а вторичные обмотки, соединенные встречно - к регистрирующему прибору 10.

С помощью поршня 5 образец грунта нагружают. При этом в грунте возникает боковое давление, которое вызывает боковую деформацию образца. Боковая деформация приводит к перемещению гибких полос 8 в

магнитном поле обмотки 6 датчика. Так как напряженность магнитного поля неравномерна от центра к периферии обмотки, то перемещение полос 8 вызывает изменение ЭДС, наведенной в обмотке 6 датчика. Вследствие этого между обмотками возникает сигнал разбаланса, который записывается регистрирующим прибором 10. В MoivieHT возникновения боковой деформации образца в гидравлическую камеру 2 стабилометра при помощи источника регулируемого гидравлического давления 9 подается жидкость до тех пор, пока магнитные полосы 8 не займут свое исходное положение. При

этом стрелка регистрирующего прибора 10 занимает начальное нулевое положение.

Предлагаемое устройство позволяет с большей точностью определять деформационные характеристики грунтов.

.

Формула и 3 о о р е т е и и я

Стабилометр, содержащий основание, гидравлическую камеру, закрепленную на нем, эластичную цилиндрическую оболочку с

поршне.м внутри нее, установленную внутри камеры и закрепленную одним концом на основании, другим - на стенках камеры, и измеритель деформаций образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем устранения влияния гидростатического давления, камера выполнена из немагнитного материала, измеритель - в виде тр нсформаторного датчика, обмотки которого о.ватывают гидравлическую камеру

соосно с оболочкой, а сердечник - в виде гибких полос, размещенных по образующим оболочки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР JY9 279141, кл. G 01N 3/08, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР 286309, кл. G 01N 3/08, 1971.

t