Устройство для измерения неравномерно распределенной нагрузки в бетонном массиве Советский патент 1982 года по МПК E21C39/00 

(5) УСТРОЙСТВО -ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКИ В БЕТОННОМ МАССИВЕ Изобретение относится к горному делу и предназначено для определения неравномерно распределенных HarlpysoK в массиве горных пород и бетонных сооружениях. Известно устройство для определения напряжений в массиве, включающее .полый корпус, заполненный жидкостью и чувствительный элемент, соединенный с измерительной аппаратурой 1. Недостатком устройства является то, что онр не позволяет определять изменение напряжений в массиве при переходе от точки к точке. Известно устрбйство для измерения напряжений, включающее корпус в виде упругой трубки, который заполнен токопроводящей жидкостью и электроды, подключенные к измерительной аппаратуре 2. Недостаток устройства заключается Б том, что оно не позволяет определять изменение напряжений в массиве вдоль его оси, что снижает достоверность и надежность исследований напряженного состояния массива. , Цель изобретения - повышение достоверности и надежности измерений, включающее корпус в виде упругой трубки, который заполнен токопроводящей жидкостью и электроды, подключенные к измерительной аппаратуре, снабжено чувствительным элементом из высокоомной проволоки, установленным внутри корпуса, а в качестве токопроводящей жидкости использована капля ртути, частично заполняющая корпус, при этом корпус устройства служит дополнительным электродом для определения координаты ртути. В качестве чувствительного элемента использована высокоомная проволока. На чертеже изображено предлагаемое устройство. По оси упругой трубки 1 натянута высокоомная проволока 2, проходящая через объем токопроводящей жидкости (ртути) 3 причем жидкость полностью смачивает трубку по сечению. С помощью контактов Ц-6 устройство подключается к регистрирующей аппаратуре (не показана). Изоляторы 7 служат для предотвращения непосредственного контакта проволоки 2 с трубкой 1 и для препятствия вытеканию жидкости 3 из трубки. Устройство снабжено приспособ лением (не показано), служащим для перемещения жидкости вдоль оси трубки, например, избыточным давлением воздуха, подводимого через отверстие в изоляторе 7. Устройство размещается в массиве 8. Устройство работает следующим, образом. Под действием неравномерной загрузки, существующей в массиве 8, корпус устройства деформируется также неравномерно, что выражается в неравномерном изменении площади поперечного сечения трубки 1 по мере перехода от точки к точке вдоль оси трубки. При перемещении жидкости 3 вдоль оси трубки уменьшение площади поперечного сечения выразится в пропорциональном удлинении капельки жидкости 3 и уменьшении сопротивления проволоки 2 на базе между контактами 4 и 5 чТо и фиксируется аппаратурой. Координата жидкости определяется по изменению сопротивления между контактами и 6. Таким образом, по изменению сопротивления проволоки 2 при прохождении жидкостью 3 участков трубки 1 с умень шенным поперечным сечением, с помощью тарировочных графиков определяют изиенение напряжения в массиве при переходе от точки к точке. Внутренний диаметр трубки выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить полную смачиваемость трубки жидкостью по площади поперечного сечения. При использовании в качестве токопроводящей жидкости ртути внутренний диаметр трубки не должен превышать 3 мм. Толщина стенок трубки выбирается в-зависимости от требуемой чувствительности и ожидаемого диапазона изменения нагрузок в массиве с таким расчетом, чтобы обеспечить работу трубки в области упругих деформаций. Применение предлагаемого устройства позволит повысить надежность и достоверность измерений напряжений в массиве за счет определения нагрузок в различных его точках. Формула изобретения 1.Устройство для измерения неравномерно распределенной нагрузки в бетонном массиве, включающее корпус в виде упругой трубки, который заполнен токопроводящей жидкостью, и электроды, подключенные к измерительной аппаратуре, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и надежности измерений, устройство снабжено чувствительнь1М элементом, установленным внутри корпуса, а в качестве токопроводящей жидкости использована капля ртути, частично заполняющая корпус, при этом корпус устройства служит дополнительным электродом для определения координаты ртути. 2.Устройство по п. 1,отличаю щ 6 е с я тем, что в качестве чувствительного элемента использована высокоомная проволока. Источники информации. принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 370511, кл. G 01 N 27/00, 19732.Лион Курт. Приборы для научных исследований. М., 196, с. 40-А1 (прототип).

f У7у У/Л/////Х7////// /77 7 X :{. г: :Дf

ч N iI...: ..:..., Г

vXy

6