Пенетрометр Советский патент 1980 года по МПК G01N3/48 E02D1/00 

I

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, преимущественно битумов, и может быть использовано в дорожном строительстве.

Известен пенетрометр, содержащий кожух с размещенным в нем конусом, . связанным через штанговую передачу с манометром l.

Однако при испытании дорожных покрытий он не обеспечивает достйтоЧной.точности измерений.

Наиболее близким техническим решением является пенетрометр, содержащий корпус с размещенным в нем предметным столом, штоком с иглой и механизмом ее перемещения и измерительным приспособлением 2.

Недостатком пенетрометра является то, что он не обеспечивает автоматизацию процесса испытаний и достаточную точность измерений.

Обусловлено это тем, что игла поаво дится вручную, а сам пенетрометр не имеет дистанционного управления, что не

позволяет работать с прибором в температурных шкафах с постоянным поддержанием заданной температуры.

Целью изобретения является повышение точности и обеспечение автоматизации процесса испытаний.

Достигается это тем, что пенетрометр, содержащий корпус с размещенным в нем предметным столом, штоком с иглой и механизмом ее перемещения и измерительtoным приспособлением, снабжен механизмом подъема стола, щупом с механизмом его подъема к реле времени, а измерительное приспособление выполнено в виде последовательно соединенных светово15го датчика, формирователя декад, дешифратора, цифрового индикатора, причем щуп связан, с реле времени н механизмами подъема стола и перемещения штока о иглой, при этом шток с иглой соединен

20 со световым датчиком измерительного приспособления.

На фиг. 1 изображен пенетрометр, общий вид; на фиг, 2 - механизм перемещения штока; на фиг. 3 и 4 - механизм подъема щупа и измерительное приспосс ление; на фиг. 5 - изображена структурная схема пенетрометра.

Пенетрометр содержит корпус 1, в ко тором размещены механизм 2 подъема щупа 3, связанного с механизмом 4 подъема предметного стола 5, реле времени 6 и механизмом 7 перемещения штока 8 с иглой 9, соединенного с из- мерительным приспособлением 10, ti пульт управления 11.

Механизм 2 подъема щупа 3 содержит выполненную с винтовым пазом и штифтом 12 втулку 13 с установленной в ней с возможностью перемещения и поворота на 90 направляющей 14, в которой закреплен контрольный стержень 15.

На одном конце контрольного стерж- ня 15 и направляющей 14 установлена с закрепленным на ней электроконтактом 16 опорная втулка 17, связанная с возвратной пружиной 18 через вилку 19, шарнирно закрепленную на сердечнике

20 электромагнита 21 и упоре 22 на скобе 23 электромагнита 21.

На другом конце контрольного стерж ня 15 закреплен щуп 3. Механизм 7 перемещения штока 8 содержит электро- магнит 24, с сердечником 25 которого соединено коромысло 26, связанное с опорным штоком 27, размещенным во фрикционной втулке 28, контактирующей с пружиной 29 и регулировочным вин- том 30 и фиксирующей шток 8 с иглой 9 Измерительное приспособление 10 со держит последовательно соединенные световой датчик 31, формирователь де кад 32, дешифратор 33, цифровые инди- каторы 34.

Световой датчик 31 включает встроенные в корпусе 1 лампочку 35 и фото«диод 36 с допопнйтельной шкалой 37, установленной на расстоянии 0,05 мм

от закрепленной на штоке 8 параллельно ему мерной линейки 38, представляющей собой фотопластинку с делениями, нанесёнными через ОД мм. Дополнительная шкала 37 выполнена с ценой деле- ния 0,1 мм.

Работает пенетрометр следующим образом.

Испытываемый образец устанавливают на предметный стол 5 и нажимают кнопку сеть на пульте управления 11подается питание на все блоки, при этом происходит автоматический сброс.

. е. все декады ставятся в такое поожение, которое соответствует О на ифровых индикаторах 34. Прибор готов работе.

При нажатии на кнопку пуск пульта правления 11 предметный стол 5 с исытываемым образцом поднимается, одовременно при прохождении электрического .тока через обмотку эяектромагниа а 21 втягивается сердечник 20, под действием которого вилка 19 через опорную втулку 17 воздействует на направ- 5пощую 14, которая опускает контрольный стержень 15 со щупом 3 в рабочее положение. В момент касания щупа 3 с испытываемым образцом электроконтакт 16 замыкается, фиксируя касание иглы 9 с образцом. При этом обмотка электромагнита 21 обесточивается, и вилка. 19 под воздействием возвратной пружины 18 приводит щуп 3 с контрольным сторжнем 15 в нерабочее положение.. Одновременно включается электромагнит 24 механизма 7 перемещения штока 8 о иглой 9. Сердечник 25, втягиваясь электромагнитом 24 через коромысло 26, отжимает фрикционную втулку 28 от штока 8, растормаживая его. Ход фрикционной втулки 28 регулируется регулировочным винтом ЗО. Включается реле времени 6 и световой датчик 31.

Передвигаясь вместе со штоком 8 при проникновении иглы 9 в образец, мерная линейка 38 перемещается параллельно дополнительной шкале 37. При перемещении мерной линейки,38 на каждые 0,1 мм происходит перекрытие создаваемого лампочкой 35 светового потока, которое фиксируется фотодиодом 36. По истечении времени, заданного режимом испытания,, происходит торможение штока 8 с иглой 9, при этом электромагнит 24 отключается, фрикционная втулка 28 под воздействием пружины 29 возвращается в прежнее положение и фиксирует шток 8. В это время сигналы от светового датчика 31 поступают на формирователь сигналы от светового датчика 31 поступают на формирователь декад 32, далее на дешифратор 33 и выдаются в виде цифрового изображения, обозначающего вел глубины погружения иглы 9 в образец, на цифровых индикаторах 34.

Введение в пенетрометр новых элементов - механизма подъема предметного стола, щупа с механизмом его подъе-

ма, светового датчика, реле времени, формирователя декад, дешифратора и цифровых индикаторов повышает точность и обеспечивает автоматизацию процесса испытаний.

Формула изобретения

Пенетрометр, содержащий корпус с размещенными в нем предметным столом, штоком с иглой и механизмом ее перемещения и измерительным приспособлением, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения автоматизации процесса испытаний, он снабжен механизмом подъвма стола, щупом с механизмом его подъема и реле времени, а измерительное сприспособленне выполнено в виде последовательно соединенных светового датчика, формирователя декад, дешифратора, цифрового индикатора, причем щуп связан с реле времени и механизмаMB подъема стопа в перемещения штока с иглой, при этом шток с иглой соединен со световым датчиком измерительного приспособления.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Санглера Г, Исследование грунтов методом зондирования, 1971, с. 34.

2.ГОСТ 115О1-73, Пенетрометр 964. М. {щмхгогип).

//

В

в

В

cm

az.1

э

П

38

л /

/

-8

28

Фиг.2

W

19

/f-Л

м

иг.З

TZZQJl

iAJ

в-б

ФигЛ

J4