Устройство для определения деформаций грунта в стенках скважины Советский патент 1980 года по МПК G01N3/10 E02D1/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ГРУНТА В СТЕНКАХ.СКВАЖИНЫ Изобретение относится к области исследования грунтовых оснований и может быть использовано для определения физико-механических свойств грунтов в полевых условиях. Известно устройство для определе ния деформации грунта в стенках скважины, в котором подача жидкости в эластичный зонд,пропуск ее из вер ней камеры в нижнюю и регистрация давления осуществляется оператором Его недостатком является ручной способ производства всех операций, что снижает точность измерений и оп ределяет низкую производительность труда оператора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для определения деформаций грунта в сте.нках скважиНЫ|содержащее зонд с эластичной обо лочкой, трубопроводы, приборы для измерения давления, насос-дозатор с электроприводом, водомерное приспособление с нижней и верхней камерами и дозатором,записывающее приспособление, пульт управНёйия и кабель связи М . Недостатками этого устройства являются то, что показания датчика давления искажаются за счет температурных колебаний и, кроме того, меняются объем и время подачи жидкости в нижнюю камеру. Целью изобретения является повышение точности измерения деформации грунта. Указанная цель достигается тем, что известное устройство для определения деформации грунта в стенках скважины, включающее зонд с эластичной оболочкой, напорный трубопровод, приборы для измерения давления, водомерное приспособление с верхней камерой, дозатором и нижней камерой, оборудованной вкладышем и динамометрической опорой, насос-дозатор, записывающее приспособление, пульт управления и кабель связи снабжено патрубком, присоединенным одним концом к напорному трубопроводу, а другим к нижней камере водомерного приспособления, причем патрубок оснащен соленоидными клапанами с установпенным между ними электрическим д4т чиком давления, а переключатель каналов записывающего приспособления снабжен программным диском с контактором, электрически связанным с соленоидными клапанами, а нижняя камера оборудована дозирующим приспособлением, выполненным в видде скобы, соленоидного клапана с электрическиг ш контактами, которые расположены на концах скобы, и динамометрической опоры, при этом выходной патрубок насоса-дозатора снабжен обратным клапаном, а в напорный трубопровод встроен дроссель.

На чертеже приведена схема устройства для определения деформаций грунта в стенках скважины.

Оно включает зонд 1 с эластичной оболочкой, трубами 2 и оголовками 3 со сливным краном 4, напорным трубопроводом 5 с распределительной колонкой б и смонтированными на ней образцовым 7 и контактным 8 манометрами, патрубок 9 со сливным ишангом 10 и соленоидными клапанами 11 и 12, между которыми установлен электрический датчик 13 давления, насос-дозатор 17 с электроприводом, регулятором15 производительности, всасывающим трубопроводом 16, обратным клапаном 17 и дросселем 18 с напорным шлангом 19, водомерное приспособление, включающее нижнюю камеру 20, оборудованную скобой 21 с электроконтактами 22 и 23 и вкладышем 24, помещенным в рабочую жидкость и подвешенным к динамометрической опоре 25, сво,бодный конец которой оборудован электроконтактом 26, и верхней камерой 27, соединенной с нижней камерой 20 трубкой 28 через соленоидный клапан 29, записывающее приспособление 30, в котором на одной оси с переключателем каналов .моста укреплен специальный программный диск 31, а к корпусу консольно крепится скользящи по дискуконтактор 32,пульт управления 33 и кабель 34 электрической связи .

Устройство работает следующим образом. Зонд 1 опускают на трубах 2 в скважину, верхняя 27 и нижняя 20 камеры водомерного приспособления заполняют рабочей жидкостьюJрегуляторо 15 задают производительность насосадозатора 14, воздух из гидросистемы удаляют.

Пуск устройства осуществляют с пульта 33 управления, после чего все механизмы и узлы системы работают в автоматическом режиме. После пуска н сос-дозатор 14 начинает подавать раибчую жидкость из нижней камеры 20 под эластичную оболочку зонда 1, При этом количество жидкости, поданной по всасывающему трубопроводу 16 из нижней камеры 20 к насосу-дозатору 14 измеряют с помощью вкладыша 24, подвещенного к динамометрической опоре.25, датчики которой по.кабелю 34 связи передают сигнал на записывающее приспособление 30 в момент

включения канала для измерения расхода жидкости.

Рост давления рабочей жидкости в напорном трубопроводе 5 измеряют с помощью электрического датчика 13 давления, установленного на патрубке 9, вход в который перекрывают нормально закрытым соленоидным клапаном 11. В момент включения в записывающем устройстве 30 канала для измерения давления, по команде программного диска 31 посредством контактора 32 открывается нормально закрытый соленоидный клапан 11 и электрически датчик 13 фиксирует на ленте давление жидкости в напорном трубопроводе 5, после чего клапан 11 закрывается. Через заданное колич.ество измерений давления в трубопроводе 5 по команде того же программного диска открывается нормально закрытый соленоидный клапан 12, давление в патрубке 9 сбрасывается до нуля, датчик 13 фиксирует на ленте записывающего приспособления 30 ноль и клапан 12 закрывается. Затем процесс повторяется.

Ввиду несжимаемости жидкости потери ее при открытии соленоидного клапана 12 незначительны и не приводят практически к падению давления в гидросистеме. Для того чтобы не снизить точность измерения количестпа закачанной в зонд 1 жидкости, вышедшая из патрубка 9 через соленоидный клапан 12 жидкость по сливному шлангу 10 возвращается в нижнюю камеру 20. о

Манометр 7 служит для контроля работы электрического датчика 13 давления, контактный манометр 8 служит для отключения прибора при достижении заданной величины давления в гидросистеме.

Обратный клапан 17 обеспечивает стабильную производительность насоса-дозатора независимо от изменения давления в гидросистеме. Дроссель 18 вместе с эластичным шлангом 19 сглаживают пульсацию жидкости, связанную с ее прерывистой подачей плунжером насоса- дозатора.

По мере работы насоса-дозатора 14 и падения уровня жидкости в нижней камере ЙО вкладыш 24 опускается и тянет за собой свободный конец динамметрической опоры 25. По достижении нижнего уровня контакт 26 коснется контакта 22, в результате чего посредством реле, установленного на пульте 33 управления, откроется соленоидный клапан 29 и нижняя камера 20 начнет наполняться по трубке 28 рабочей жидкостью из верхней камеры 27. Когда поднимающийся вместе с уровнем жидкости контакт 26 коснется контакта 23, сработает второе реле н пульте 33,клапан 29 закроется и процесс начнется сначала.