Датчик деформаций

 

1.ДАТЧИК ДЕФОРМАЦИЙ, содержащий сферическую эластичную оболочку и герметично соединенную с ней одним концом пьезометрическую трубку со шкалой, заполненные жидкостью,. отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения деформации пористых сред, оболочка заполнена материалом, идентичным материалу исследуемой среды, поры которого заполнены жидкостью, инертной к материалу, а датчик снабжен фильтром, непроницаемымдля частиц материала и установленным в месте соединения трубки и,оболочки. 2.Датчик по п.1, отличающийся тем, что он снабжен кожухом , упругим в продольном и поперечном направлениях, охватывающим пьезометрическую трубку. § 3.Датчик ПОП.1, отличающийся тем, что,с целью повыСО шения надежности, пьезометрическая с трубка выполнена из полимерного ма .териала.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1089401

3(5ц G Ol В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3536675/25-.28 (22) 10,01.83 (46) 30.04.84.Бюл. Р 16 (72) А.А.Ковалевский, В.E.Àáðàìîâ и В.И.Федоров (71) Дельневосточный научно-исследовательский институт по строительст. ву Госстроя СССР (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 945634, кл. G, Ol В 7/18, 1980.

2. Вечная мерзлота. Материалы

КЕПС,Сб., - 80 АН, M. изд. 1930, с.22 (прототип). (54)(57) 1 ДАТЧИК ДЕФОРИАЦИЙ, содер.жащий сферическую эластичную оболоч-" ку и герметично соединенную с ней одним концом пьезометрическую трубку со шкалой, заполненные жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измере" ния деформации пористых сред, оболочка заполнена материалом, идентичным материалу исследуемой среды, поры которого заполнены жидкостью, инертной к материалу, а датчик снабжен фильтром, непроницаемым для частиц материала и установленным в месте соединения трубки и,оболочки.

2. Датчик по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен кожухом, упругим в продольном и поперечном направлениях, охватывающим пьезометрическую трубку.

3. Датчик по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что,с целью повышения надежности, пьезометрическая трубка выполнена из полимерного материала.

1089401

Изобретение относится к измерительной технике и "лужит для исследования, напряженно-деформированного состояния грунтов в основаниях сооружений.

Известен датчик деформаций, содержащий корпус с герметизирующей мембраной, упругий элемент в виде балки, закрепленный в корпусе, и тенэорезисторы, размещенные на упругом элементе jlj .

1Î

Однако известный датчик характеризуется значительным искажением напряженно-деформированного состояния грунта в точке измерения за счет высокой жесткости корпуса, невозможностью измерений объемной деформации, а также малым сроком службы.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик деформаций, содержащий сферическую эластичную оболоч- щ ку и герметично соединенную с ней одним концом пьезометрическую трубку со шкалой, заполненные жидкостью (2).

К недостаткам указанного датчика деформаций относится значительное искажение напряженно-деформированного состояния грунта в точке измерения, так как в процессе деформации грунта при его замораживании оболочка теряет устойчивость, и происходит односторонний выпор грунта сбоку или снизу.

° Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций пористых сред.

Поставленная цель достигается тем, 35 что в датчике деформаций, содержащем сферическую эластичную оболочку и герметично соединенную с ней одним концом пьезометрическую трубку со шкалой, заполненные жидкостью, обо. — о 40 лочка заполнена материалом, идентичным материалу исследуемой среды, поры которого заполнены жидкостью, инертной к материалу, а датчик снабжен фильтром, непроницаемым для час- 45 тйц материала и установленным в мес- те соединения трубки и оболочки.

Кроме того, датчик деформаций снабжен кожухом, упругим в продольном и поперечном направлениях охватывающим пьезометрическую трубку.

С целью повышения надежности, пьезометрическая трубка выполнена иэ полимерного материала., На чертеже представлена схема предлагаемого датчика деформаций.

Датчик деформаций содержит сферическую эластичную оболочку 1, заполненную воп тенным грунтом 2

"и герметично соединенную с ней одним концом пьезометрическую трубку З,.заполненную жидкостью 4, например подкрашенной водой. Пьезометрическая трубка 3 выполнена из прозрачного полимерного материала и закреплена на шкале 5. Датчик содержит также фильтр

6, выполненный в виде грунтонепроницаемой сетки, установленной в месте.

1 соединения пьезометрической трубки 3 ( и оболочки l. Пьезометрическая трубка 3 со шкалой 5 защищена упругим в. продольном и поперечном направлениях кожухом 7, выполненным в данном случае в виде металлической спирали.

Датчик деформаций работает следующьч образом .

В исследуемую точку грунта помещают сферическую эластичную оболочку 1 датчика и фиксируют начальный уровень жидкости в пьезометрической трубке 3. Деформация грунта, например, при забивке в него свай, влечет такую же деформацию сферической эластичной оболочки 1 вместе с находящимся в ней грунтом, т.е. проис ходит изменение объема грунта, находящегося внутри оболочки, выжимание воды из его пор и подъем уровня жидкости в пьезометрической трубке 3. Поскольку сферическая эластич" ная оболочка l датчика не препятствует деформации, а внутри ее расположен грунт, аналогичный исследуемому, то искажение напряженно-деформированного состояния исследуемого грунта практически не происходит. Защитный кожух 7 предохраняет пьеэометрическую трубку 3 от обжатия грунтом и в то же время не препятствует его про-

4 дольным и поперечным деформациям, что также исключает искажение ego напряженно-деформированного состояния.

Значение относительной объемной деформации исследуемой среды в точке определяется по формуле

) кС6

Vî где 1 — относительная объемная деформация;

à — площадь поперечного сечения столба жидкости в пьезометрической трубке 3; .h — высота подъема стола жидкости в пьезометрической трубке

3 относительно начального уровня; 3 l08940l

Чц- внутренний объем сферической эластичной оболочки 1 по деформации;

aC " коэффициент чувствительности ! учитывающий влияние конструк- ции датчика на его показания, определяемый эксперименталь ным путем.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить точность измерения деформаций пористых сред. щщдр Заказ 29l8/37; Тираж 587 Подписное илиад GGD »Патент», r.Óêãîðîä, ул.Проектная, 4