Датчик деформаций

(57) 1,ДАТЧИК " сферическую геРметично со м концом пьезо о шкалой, эапо одер- олочей рубстью го м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ И Н АВТОРСКОМУ СВИД(71) Дельневосточный научно-исдовательский институт по строкву Госстроя СССР(56) 1. Авторское свидетельствМ 945634, кл. С, 01 В 7/18, 1982. Вечная мерзлота. МатериальКЕПС,Сб Р 80, АН, М изд. 1с.22 (прототип),о т л и ч а ю щ и и с я тем, что,с целью повышения точности измере"ния деформации пористых сред, оболока заполнена материалом, идентичнымматериалу исследуемой среды, порыкоторого заполнены жидкостью, инертной к материалу, а датчик снабженфильтром, непроницаемым для частицматериала и установленным в местесоединения трубки и,оболочки,2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен кожухом, упругим в продольном и поперечном направлениях, охватывающимпьезометрическую трубку.3. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью повышения надежности, пьезометрическаятрубка выполнена из полимерно а,териала,Изобретение относится к измеритель. ной 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 1 .1 ООднако известный датчик характеризуется значительным искажением напряженно-деформированного состояния грунта в точке измерения за счет вы сокой жесткости корпуса, иевоэмож ностью 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 жидкостью21.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, 35что в датчике деформаций, содержащемсферическую эластичную оболочку игерметично соединенную с ней однимконцом пьезометрическую трубку сошкалой, заполненные жидкостью, обо. - о, 40дочка заполнена материалом, идентичным материалу исследуемой среды, поры которого заполнены жидкостью,инертной к материалу, а датчик снабжен фильтром, непроницаемым для частй материала и установленным в мес-те соединения трубки и оболочки.Кроме того, датчик деформацийснабжен кожухом, упругим в продольном и поперечном направлениях охватывающим пьезометрическую трубку.С целью повышения надежности, пьезометрическая трубка выполнена иэполимерного материала.,На чертеже представлена схема55предлагаемого датчика деформаций.Датчик деформаций содержит сферическую эластичную оболочку 1, за-полненную вопщенным 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. соединения пьезометрической трубки 3 ( и оболочки . 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 следующ 1 ч образом.В исследуемую точку грунта помещают сферическую эластичную оболочку 1 датчика и фиксируют начальныйуровень жидкости в пьезометрическойтрубке 3. Деформация грунта, например, при забивке в него свай, влечеттакую же деформацию сферической эластичной оболочки 1 вместе с находящимся в ней грунтом, т.е. происходит изменение объема грунта, находящегося внутри оболочки, выжимание воды из его пор и подъем уровня жидкости в пьезометрической трубке 3. Поскольку сферическая эластич"ная оболочка 1 датчика не препятствует деформации, а внутри ее расположен грунт, аналогичный исследуемому,то искажение напряженно-деформированного состояния исследуемого грунтапрактически не происходит. Защитныйкожух 7 предохраняет пьеэометрическую трубку 3 от обжатия грунтом и вто же время не препятствует его про-дольным и поперечным деформациям,что также исключает искажение егонапряженно-деформированного состояния,Значение относительной объемнойдеформации исследуемой среды в точке определяется по формулеы,йУогде- относительная объемная деФормация;Г - площадь поперечного сечениястолба жидкости в пьезометрической трубке 3;.Ь - высота подъема стола жидкости в пьезометрической трубке3 относительно начальногоуровня;3 1089401 Че- внутренний объем сферическойэластичной оболочки 1 по деформации;аС " коэффициент чувствительности1учитывающий влияние конструкции датчика на его показания,определяемый эксперименталь ным путем.Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить точность измерения деформаций пористых сред. каз 2918/37; Тираж 58 В одписно г.ужгород, ул.Проектная, 4