Плотномер Советский патент 1980 года по МПК G01N33/24 

1

Изобретение относится, к строительству, в частности к технике измерения плотности грунтов земляного полотна автомобильных и железных дорог при его сооружении,

Известно устройство для определения плотности грунта состоящее из плиты с окном, на которую опирается усеченный конус с загрузочным отверстием, и воронки для засыпки песка в грунтовую лунку 1.

Дяя определения плотности грунта известным прибором необходим сыпучий материал (песок), весы для взвешивания вынутого грунта и остатка песка загружения прибора. Использование дополнительного оборудования уменьшает точность измерения и требует значительных затрат времени.

Известны поверхностный гаммаплотномер (ПГП-1) и глубинный гамма-плотномер (ГГП-1, ГГП-2), состоящие из трех блоков: датчика, контрольно-калибровочного и пересчетного устройства. Принцип работы плотномеров основан на регистрации изменений интенсивности потока рассеянного гамма-излучения в зависимости от плотности исследуемой среды 12.

В известных приборах используются дорогостоящие радиоизотропные вещества и тиратроны. Дополнительно требуются обсадные трубы. Из-за радиоактивности прибора исключается ежедневная работа одного и того же человека.

Наиболее близким к предложенному является устройство для определения

0 плотности грунта, выполненное в виде режущего кольца с режущим краем объемом 500 см. Для определения плотности грунта режущее кольцо режущей кромки становится на исследуемый . Придерживая кольцо рукой, ножом вырезают столбик грунта высотой 1-2 см, диаметром, равным внешнему диаметру кольца. Осторожно нажимая на верхний край кольца, насаживают его на столбик грунта. После

заполнения всей полости кольца столбик подрезают снизу и отделяют кольцо с грунтом от исследуемого грунта. Грунт, выступающий из кольца, срезают вровень с его краями. Кольцо взвешивают, берут часть грунта и термовесовым методом определяют его влажность. Зная влажность, объем и вес грунта, по формуле определяют

30 плотность грунта (3,

При использовании режущего кольца для определения плотности грунта необходимо дополнительно иметь весы, сушильный шкаф, нож, бюксы, Многооперационность в работе с этим прибором уменьшает точность измерения и требует значительных затрат времени.Только для определения влажности грунта термовесовым способом требуется 1-2,5 ч.

Цель изобретения - повышение проиводительности плотномера.

Цель достигается тем, что плотномер, содержащий режущее кольцо, приспособления для измерения влажности и веса грунта, приспособление для измерения влажности грунта состоит из источника тока и установленного в режущем кольце электрода с изоляционным элементом, причем электрод и режущее кольцо связаны с источнико тока, а приспособление для измерения веса грунта состоит из разъемной трубы, размещенной на режущем кольце, монтированных в ее нижней части крепежного элемента, а в верхней части - пластины с тензодатчиками, соединенной посредством гибких тяг с крепежным элементом,

На чертеже изображена конструкция прибора.

Прибор состоит из режущего кольца-электрода 1 с электродом 2, Верхняя часть кольца закрыта изоляционной текстолитовой пластиной 3,Кольцо прикреплено к разъемной трубе 4, верхняя часть которой закрыта рукояткой-заглушкой 5. Фиксаторы 6 служа Для соединения верхней и нижней части трубы 4, К крепежному механизму 7 прикреплены t весовые гибкие, тяги 8, жестко соединенные другим концом с упругой пластиной 9, Упругая пластина одним концом жестко прикреплена к внутренней стенке верхней части разъемной трубы 4, а другим свободно опирается на упор 10, На пластине наклеен тензодатчик 11, Тензодатчик 11 и электроды 1 и 2 соединены с измерительным устройством 12.

Для определения плотности.грунта .13 необходимо знать его влажность и вес фиксированного объема.

Определение влажности производят следующим образом,

На очищенную площадку исследуемого грунта 13 ставят прибор острым краем режущего кольца 1, Нажатием на рукоятку-заглушку 5 вдавливают режущее кольцо 1 в исследуемый грун 13. Режущее кольцо 1 с грунтом отделяют от, исследуемого грунта 13, Грунт, выступающий из режущего кольца 1, срезают вровень с его острым краем. На электроды 1 и 2 от бата. рей измерительного устройства 12 подается напряжение, В1еличина которого фиксируется миллиамперметром.

Шкала миллиамперметра протарирована в единицах влажности.

Затем определяют вес грунта. Отсоединяют верхнюю часть разъемной 5 трубы от нижней путем вывода фиксаторов 6 из зацепления, Вес отсоединенной части прибора, включая режущее кольцо-электрод 1 с грунтом, текстолитовую пластину 3, электрод

Q 2, крепежный механизм и нижнюю частьразъемной трубы 4, гибкими весовыми тягами 8 передается на упругую пластину 9 с тензодатчиком 11, Изменение сопротивления тензо датчика 11 фиксируется миллиамперметром измерительного устройства 12, шкала которого протарирована в единицах веса таким образом, что дает возможность определить вес грунта без учета веса режущего кольца, текстолитовой пластины, электрода, крепежного механизма и нижней части разъемной трубы, т,е, только вес грунта, находящегося в режущем кольце.

Зная влажность и вес грунта, находящегося в режущем кольце, по формуле определяют его плотность

VcM

+ o,oiw)

где Р - вес грунта, г;

V - объем режущего кольца, см; W - влажность грунта, %,

Применение предлагаемого прибора, для определения плотности грунтов сокращает время определения плотности 40 1-рУнтов в 12-15 раз, одновременно

определяется влажность грунтов, при- бор прост в эксплуатации, в нем увеличена точность измерения.

Формула изобретения

Плотномер, содержащий режущее кольцо, приспособления для измерения влажности и веса грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности, приспособление для измерения влажности грунта состоит из источника тока и установленного в режущем кольце электрода с изоляционным элементом, причем электрод и режущее кольцо связаны с источником тока, а приспособление для измерения веса грунта состоиу из разъемной трубы,

О размещенной на режущем кольце, монтированных в ее нижней части крепежн кого элемента, а в верхней части пластины с тензодатчиками, соединенной посредством гибких тяг с

5 крепежным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР W 402783, кл. G 01 N 9/02, 1971.

2.Применение радиоизотопных приборов для контроля качества дорожностроительных работ. Экспресс-информация. М., вып. 4, 1975.

3. Иванов Н.Н. Строительство .автомобильных дорог. М., Транспорт, 1969.