Датчик деформации грунта Советский патент 1978 года по МПК G01N33/24 G01B5/30 

Изобретение относится к О)бласти И3ме ре«ня деформаций -грунтов под действием нагрузок от движителей транспортных opeACpB или рабочих органов уплотняющих машин и механизмов. ИзВестдые датчики деформации грунта и способы ИХ установки в грунт, ооноваяные на изменении .индуктйвйости при перемещении сердечника, жестко овязааного с контактной пластиной 1. Такие датчики не облад-ают достаточной надежностью лри определении деформации лрунта. Известен другой датчик деформации грунта, включающий контактную пластину и измеритель деформации 2. Этот датчик ближе к изобретению - его работа основана «а изменении .полного сопротивления катушки индуктивности 1пр.и перемещении в ней сердечника за счет наведения в последнем вихревых токов. Датчик имеет сердечник Б виде гибкого диэлектрического стержня, на который на1вита короткозамкнутая спираль с шагом, изменяющимся от витка к витку по параболе, что улучшает характарисгику датчика. При наличии боковых смещений такой сердечник изгибается и датчик продолжает работать. Но измерения 1на принципе переменной индуктивности требует специальной аппаратуры для питания соленоидов током частотой 5- 10 кгц и необходимости усиления сигнала датчика, что прн1водит к увеличению попрешности и усложняет проведение испытаний. Кроме того, заглубление измерительного узла в грунт не обеспечивает надежности датчика в работе из-за заби1ванИя катушки грунтом и попадания влаги. Цель изобретения - повышение точности л надежности работы датчика. Достигается это тем, что датчик деформации грунта, включающий контактную пластину и измеритель деформации, снабжен 1стальны,м тросиком, гибкой оболочкой и герметичным блоком, причем контактная пластина связана с измерителем деформации стальным тросиком, пропущенным через помещенный в грунт герметичный блок, на выходе из которого тросик заключен в гибкую оболочку, одвим KOiHцом закрепленную на корпусе блока, а другйм - на основании измерителя деформации, а измеритель деформации выполнен в виде линейного потенциометра, на оси которого установлены возвратная спиральная пружина и ролик с закреплбнньш в нем и огибающем его по окружности гибким -тросиком. На фиг. 1 изображен предложенный датчик, общий вид; на фиг. 2 - узел I фиг. 1 (герметичный |блок с частичным вырезом его стенки); на фиг. 3 - узел И фиг. 1 (линейный

потенциометр с ролико-м л возвратной пруЖИной).

Датчик имеет контактную пластину /, к которой Л1рИ|Креплвн гибкий стальной тро-сик 2, пропущенный через закрепленный «а якорной системе 5 герметичный блок 4, на выходе из которого тросик заключен в гибкую оболочку (например боуден) 5, о праниченную упорами 6 И Соединен другим -концом с изм-ерителем деформации.

В качестве последнего использован линейный потенциометр 7, на оси 8 которого установлены Воз1вратная спиральная лружина 9 и ролик 10 с заделанным в него -и огибающим его 1ПО ожружно.сти тро-сиком.

Ча.сть тросика между контактной пластиной и блоком изолирована эластичной защитной оболочкой 11, в качестве которой -может быть использован тонкий полиэтиленовый чу. л ок.

Установка и работа датчика осуществляется следующим образом. Якорная система 5 заглубляется s плотные слои грунта на глубину, заведомо больщую ожидаемой деформации.

Свободный ко1нец стального трогса 2 вытяпивается из герметичного блока 4, изолируется заЩ|Итной Оболочкой 11 и кр-епится к кон. тактной пластине /. Контактная пластина / устанавливается iB исследуемом слое грунта или на его по.верхности. При этом возвратная пружина 9 .на оси 8 потбнцио.метра 7 закручивается и натягивает стальной тросик 2.

Канал :в грунте, оставшийся после установки якорной системы 3 с.блоком 4, заполняется

ПруНТОМ.

При наезде на контакную нластину происходит деформация грунта нод ней. Стальной тросик 2 под действием возвратной пружины 9 наМатывается на ролик 10, а линейный потенциометр 7 поворачивается на угол, лрапорциональный величине деформации лрунта. Сиг., нал линейного потенциометра 7 регистрируется шлейфовым осциллографом или самописцем.

Формула изобретения

Датчик деформации грунта, включающий контактную пластину и измеритель деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, датчик снабжен стальным тросиком, гибкой оболочкой и герметичны-м блоко-м, причем контактная пластина связана с измерителем деформации стальным тросиком, пропущенным через помещенный в грунт герметичный блок, на выходе из которого тросик заключен в гибкую оболочку, одним кондом закрепленную на корпусе блока, другим - на основании измерителя деформации, а измеритель деформации выполнен в виде линейного потенциометра, на оси которого установлены возвратная спиральная пружина и ролик с закрепленным в нем н огибающим его по окружности гибким троемком.

Источники инфОрмации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США Я 3635076, кл. 73-385, 1972.

2. Авторское свидетельство № 388195, кл. G 01 В 7/24, 1969.

сРиг I