[go: up one dir, main page]

CZ31344U1 - The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements - Google Patents

The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements Download PDF

Info

Publication number
CZ31344U1
CZ31344U1 CZ2017-34065U CZ201734065U CZ31344U1 CZ 31344 U1 CZ31344 U1 CZ 31344U1 CZ 201734065 U CZ201734065 U CZ 201734065U CZ 31344 U1 CZ31344 U1 CZ 31344U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
probe
unit
electronic unit
working end
electronic
Prior art date
Application number
CZ2017-34065U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Tomáš Kaláb
Original Assignee
Ăšstav geoniky AV CR, v. v. i.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ăšstav geoniky AV CR, v. v. i. filed Critical Ăšstav geoniky AV CR, v. v. i.
Priority to CZ2017-34065U priority Critical patent/CZ31344U1/en
Publication of CZ31344U1 publication Critical patent/CZ31344U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká sondy typu CCBM pro měření změn napětí v horninovém masivu, zvláště pro dlouhodobé měření.The technical solution relates to a CCBM type probe for measuring stress variations in the rock mass, especially for long-term measurements.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Měření a monitoring napětí horninového masivu in šitu představují jedny ze zásadních úloh hornické geomechaniky. Napěťová měření jsou například potřebná pro zatřídění kvality horninového masivu, pomocí indexového klasifikačního systému Q. Údaje o napěťovém stavu horninového masivu pak mají zcela zásadní význam pro řešení otázek chování masivu při interakci s podzemními díly, jako jsou stabilita a vyztužování děl, jejích porušování vlivem indukovaných napětí, orientace a tvar podzemních prostor vzhledem k působícím napětím apod.Measurement and monitoring of rock mass stress in situ represent one of the fundamental tasks of mining geomechanics. For example, stress measurements are needed to classify the rock mass quality using the Q indexing system. Data on the rock mass stress condition are then crucial to addressing the behavior of the rock mass when interacting with underground parts, such as stability and reinforcement, stress, orientation and shape of underground spaces with respect to applied stresses, etc.

K měření napětí horninového masivu bývá často používána metoda hydraulického štěpení stěn vrtu (Hydrofracturing), která však neumožňuje určit úplný tenzor napětí, ale pouze horizontální složky napěťového pole. K určení celého napěťového tenzoru lze využít metod CCBO (Compact Conical-ended Borehole Overcoring, využívající kuželovou sondu pro měření absolutní velikosti napětí metodou odlehčeného vrtného jádra) a CCBM (Compact Conical-ended Borehole Monitoring) na principu kuželové sondy pro měření a dlouhodobý monitoring změn napětí. Princip těchto metod spočívá v měření deformace horniny na čelbě vrtu v nezávislých směrech, způsobené jeho odlehčením (obvrtáním) nebo dlouhodobým sledováním změn měřených deformací. Deformace je měřena pomocí tenzometrů nalepených na stěnu vrtu/stěnu sondy, tvarovaných do podoby kuželové plochy. Na základě deformací naměřených v nezávislých směrech a přetvářných vlastností horniny jsou vypočteny velikosti a směry hlavních napětí horninového masivu. Instalace měřících sond CCBO a CCBM vyžaduje zabroušení dna měřícího vrtu speciálním kuželovým dlátem s následným vyleštěním povrchu kuželového dna vrtu, případně lze připravit prostor na dně měřicího vrtu, do kterého se instaluje sonda, přičemž se zalije zálivkovou směsí pro dosažení souvislého kontaktu mezi kónickou sondou a horninou, resp. zálivkovou směsí. Úkolem tohoto technického řešení je navrhnout takovou sondu, zvláště typu CCBM pro dlouhodobé měření změn napětí v horninovém masivu, která by umožňovala automatický sběr dat dle předem stanoveného časového plánu a která by umožňovala odesílání naměřených dat do zařízení pro centrální sběr dat, které sbírá data ze soustavy sond tohoto typu.Hydrofracturing is often used to measure the rock mass stress, but it is not possible to determine the complete stress tensor, but only the horizontal components of the stress field. The CCBO (Compact Conical-ended Borehole Overcoring) method using a cone probe to measure absolute stress magnitude by the lightweight drill core (CCBM) method and the CCBM (Compact Conical-ended Borehole Monitoring) based on a tapered probe for measuring and long-term change monitoring Tension. The principle of these methods is to measure the deformation of rock on the borehole face in independent directions, caused by its relief (drilling) or long-term monitoring of changes in measured deformations. Deformation is measured using strain gauges glued to the borehole / probe wall, shaped as a conical surface. On the basis of deformations measured in independent directions and deformation properties of rock, magnitude and directions of main stresses of rock mass are calculated. The installation of the CCBO and CCBM measuring probes requires grounding of the measuring bore with a special conical chisel followed by polishing the surface of the conical borehole, or a space at the bottom of the measuring borehole in which the probe is installed can be prepared. rock, respectively. dressing mixture. The object of this technical solution is to design a probe, especially of the CCBM type, for long-term measurement of stress changes in the rock mass, which would allow automatic data collection according to a predetermined time schedule and which would enable sending measured data to the central data collection device. probe systems of this type.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedený úkol je vyřešen sondou typu CCBM pro měření změn napětí v horninovém masivu, která obsahujeThe above-mentioned task is solved by a CCBM probe for measuring stress changes in the rock mass it contains

- pracovní konec, jehož vnější povrch je ve tvaru pláště komolého kužele,- working end, the outer surface of which is frustoconical,

- soustavu tenzometrů uspořádaných se vzájemným rozestupem na kuželovitém povrchu pracovního konce, aa set of strain gauges spaced apart on the conical surface of the working end, and

- elektronickou jednotku ve formě alespoň jedné desky plošných spojů, která obsahuje paměťový modul pro uložení informací o místě a podmínkách uložení sondy, přičemž tenzometryjsou elektricky propojené s elektronickou jednotkou.an electronic unit in the form of at least one printed circuit board comprising a memory module for storing location information and probe storage conditions, the strain gauges being electrically connected to the electronic unit.

S výhodou je elektronická jednotka ve formě soustavy navzájem propojených desek plošných spojů a obsahuje řídicí jednotku a paměťovou jednotku pro ukládání naměřených dat, přičemž řídicí jednotka a paměťová jednotka jsou navzájem propojené.Preferably, the electronic unit is in the form of an array of interconnected printed circuit boards and comprises a control unit and a memory unit for storing the measured data, the control unit and the memory unit being interconnected.

Sonda s výhodou obsahuje identifikační čip pro jedinečnou identifikaci sondy.Preferably, the probe comprises an identification chip to uniquely identify the probe.

Obzvláště výhodné je, když elektronická jednotka obsahuje modul reálného času, který je elektricky propojený s řídicí jednotkou.It is particularly preferred that the electronic unit comprises a real time module that is electrically connected to the control unit.

-1 CZ 31344 Ul-1 CZ 31344 Ul

Ve zvlášť výhodném provedení obsahuje sonda podle tohoto technického řešení připojovací konec se vstupem pro napájecí kabel a pro komunikační kabel a/nebo s alespoň jednou dutinkou pro propojení s proudovým zdrojem a/nebo pro propojení s datovým úložištěm.In a particularly preferred embodiment, the probe according to the invention comprises a connection end with an input for the power cable and for the communication cable and / or with at least one socket for connection to the power supply and / or to the data storage.

Z hlediska instalace, resp. zprovoznění sondy je výhodné, když sonda dále obsahuje vyhřívací drát, procházející pracovním koncem podél jeho vnějšího povrchu. Vyhřívací drát může být pro jeho napájení propojený s alespoň jednou dutinkou a/nebo se vstupem pro napájecí kabel.In terms of installation, respectively. in operation of the probe, it is preferred that the probe further comprises a heating wire extending through the working end along its outer surface. The heating wire may be connected to the at least one tube and / or to the power cable inlet to power it.

Z hlediska měření/vyhodnocování naměřených hodnot je výhodné, když sonda dále obsahuje teplotní čidlo uspořádané v pracovním konci při jeho povrchu a propojené s elektronickou jednotkou a/nebo se vstupem pro komunikační kabel a/ nebo s alespoň jednou dutinkou.From the viewpoint of measuring / evaluating the measured values, it is advantageous if the probe further comprises a temperature sensor arranged in the working end at its surface and connected to the electronic unit and / or to the communication cable entry and / or to at least one tube.

Z provozního hlediska je výhodné, když sonda dále obsahuje akumulátor, který je propojitelný s elektronickou jednotkou.From an operational point of view, it is preferred that the probe further comprises an accumulator that is connectable to the electronic unit.

A rovněž je výhodné, když sonda dále obsahuje jiskrově bezpečný napájecí zdroj pro přeměnu napětí přiváděného do sondy na napětí použitelné v elektronické jednotce sondy.Also, it is preferred that the probe further comprises an intrinsically safe power supply for converting the voltage applied to the probe into a voltage usable in the electronic probe unit.

Elektronická jednotka s výhodou dále obsahujePreferably, the electronic unit further comprises

- multiplexor, který je propojený s tenzometry,- a multiplexer which is connected to strain gauges,

- programovatelný zesilovač signálu, který je propojený s uvedeným multiplexorem,- a programmable signal amplifier connected to said multiplexer,

- A/D převodník, který je propojený s uvedeným programovatelným zesilovačem signálu, aAn A / D converter connected to said programmable signal amplifier, and

- procesor pro zpracovávání digitálního signálu, který je propojený s uvedeným A/D převodníkem a rovněž s paměťovou jednotkou.a digital signal processor coupled to said A / D converter as well as to the memory unit.

Výhodná provedení jsou uvedena jednak v popise příkladných provedení a jednak v závislých nárocích.Preferred embodiments are set forth in the description of exemplary embodiments and in the dependent claims.

Sonda dle tohoto technického řešení je určena pro dlouhodobé sledování změn tenzoru lokálního napěťového stavu horninového masivu, na principu měření deformací kuželového dna vrtu způsobených napěťovými změnami v okolním horninovém masivu. Sonda může být opatřena kabelem pro připojení externího napájení a sběr dat.The probe according to this technical solution is designed for long-term monitoring of tensor changes of local stress state of rock massif, based on measurement of deformations of cone bottom of borehole caused by stress changes in surrounding rock massif. The probe can be equipped with a cable for external power connection and data acquisition.

Ze základní metodiky CCBO je odvozena i metoda měření změn napětí po instalaci sondy (CCBM -Compact Conical ended Borehole Monitoring), při níž se vypouští fáze obvrtávání a tak mohou být sledovány přírůstkové napěťové tenzory.The CCBM method (CCBM) is derived from the basic CCBO methodology, whereby the drilling phase is omitted and incremental voltage tensors can be monitored.

Pro určení přesné hodnoty napětí je zpravidla třeba instalovat sondu v dostatečné vzdálenosti od podzemního díla a vyhnout se tak vlivům deformace napěťového pole vyvolaných samotnou existencí důlního díla - změnou geomechanické situace. Při výjimečné instalaci sondy do oblasti ovlivnění je nutno vzít toto v úvahu a výsledky pomocí matematického modelu skutečné situace zkorigovat.In order to determine the exact value of stress, it is usually necessary to install the probe at a sufficient distance from the underground works and thus avoid the effects of the deformation of the stress field caused by the mine's existence itself - by changing the geomechanical situation. In the case of an exceptional installation of the probe in the influence area, this must be taken into account and the results corrected by means of a mathematical model.

Objasnění výkresuClarification of the drawing

Technické řešení je dále podrobněji vysvětleno pomocí výkresu, na kterém je schematicky naznačena konstrukce sondy podle tohoto technického řešení.The technical solution is further explained in more detail by means of a drawing, in which the construction of the probe according to this technical solution is schematically indicated.

Příklad uskutečnění technického řešeníExample of technical solution implementation

Sonda pro měření změn napětí v horninovém masivu podle tohoto technického řešení obsahuje připojovací konec se vstupem 1 pro napájecí kabel a pro komunikační kabel. Vstup i může být proveden formou společného konektoru, nebo mohou být dány dva konektory, z toho jeden pro napájecí kabel a jeden pro komunikační kabel. Napájecí kabel je dán pro napájení elektrických součástí sondy, komunikační kabel je dán pro zadávání programových režimů a předávání dat ze sondy, resp. z její elektronické jednotky, do zařízení pro centrální sběr dat.The rock mass measurement probe according to the present invention comprises a connection end with an input 1 for a power cable and a communication cable. Input i may be in the form of a common connector, or two connectors may be provided, one for the power cable and one for the communication cable. Power cable is given for powering the electrical components of the probe, communication cable is given for entering the program modes and transmitting data from the probe, respectively. from its electronic unit to a central data acquisition device.

S výhodou je vstup 1 pro napájecí a komunikační kabel usazen v nosné desce 20, na které muže být rovněž s výhodou uspořádán jiskrově bezpečný napájecí zdroj pro přeměnu napětí přivádě-2CZ 31344 Ul ného do sondy na napětí použitelné v elektronické jednotce sondy a jiskrově bezpečné oddělení komunikační sběrnice RS485. Přes tento jiskrově bezpečný napájecí zdroj a oddělovač komunikační sběrnice je vstup I propojen s alespoň jednou komponentou elektronické jednotky v sondě, tedy s alespoň jednou deskou 10, 1T, 12, 13,14,15,16 plošných spojů.Preferably, the power and communication cable input 1 is seated in a carrier plate 20, on which an intrinsically safe power supply for converting the probe voltage to the voltage usable in the electronic probe unit and intrinsically safe separation can also advantageously be provided. RS485 communication bus. Via this intrinsically safe power supply and communication bus separator, input I is connected to at least one component of the electronic unit in the probe, i.e. to at least one circuit board 10, 1T, 12, 13,14,15,16.

S výhodou obsahuje sonda identifikační čip, který umožňuje, aby při odesílání dat ze sondy do zařízení pro centrální sběr dat byla data jasně přiřazena k datům o příslušné sondě, resp. k jejímu umístění.Preferably, the probe comprises an identification chip that allows the data to be clearly associated with the respective probe data when sending data from the probe to the central data acquisition device. to its location.

Dále má sonda pracovní konec, jehož vnější povrch je ve tvaru komolého kužele, kteiý odpovídá kuželovitému povrchu dna vrtu, v němž se měření provádí.Furthermore, the probe has a working end whose outer surface is in the form of a truncated cone corresponding to the conical surface of the borehole in which the measurement is made.

Na kuželovitém povrchu pracovního konce je upevněna soustava tenzometrů 6 uspořádaných s rovnoměrným vzájemným rozestupem, zejména úhlovým rozestupem. Tenzometry 6 jsou s výhodou ve formě fóliového tenzometru nalepeny na povrch pracovního konce sondy.On the conical surface of the working end is mounted a system of strain gauges 6 arranged with a uniform mutual spacing, in particular angular spacing. The strain gauges 6 are preferably in the form of a foil strain gauge glued to the surface of the working end of the probe.

V sondě je navíc uspořádána soustava navzájem propojených desek 10, 11, 12, 11, 14, 15, 16 plošných spojů, které tvoří elektronickou jednotku, která obsahuje řídicí jednotku, paměťovou jednotku pro ukládání naměřených dat, modul reálného času a (nejlépe v pracovním konci uspořádaný) paměťový modul pro uložení informací o místě a podmínkách uložení sondy. Elektronická jednotka umožňuje sběr dat z tenzometrů 6 a z teplotního čidla 3 a řízení činnosti těchto prvků. Díky přítomnosti modulu reálného času může elektronická jednotka v předepsaných, resp. pravidelných intervalech iniciovat sběr dat z tenzometrů 6 a/nebo z teplotního čidla 3 a/nebo iniciovat záznam zjištěných dat do paměťové jednotky, a pak na základě těchto zjištěných dat případně odeslání dat do zařízení pro centrální sběr dat a podobně.In addition, a plurality of interconnected printed circuit boards 10, 11, 12, 11, 14, 15, 16 are arranged in the probe, forming an electronic unit comprising a control unit, a memory unit for storing measured data, a real time module and a memory module for storing location information and probe storage conditions. The electronic unit enables data acquisition from strain gauges 6 and from temperature sensor 3 and control of the operation of these elements. Due to the presence of a real-time module, the electronic unit can, in the prescribed and / or non-prescribed time limits, be able to operate the unit. at regular intervals to initiate data acquisition from strain gauges 6 and / or from temperature sensor 3 and / or initiate recording of the detected data to the memory unit, and then, based on the detected data, possibly sending data to the central data acquisition device and the like.

S výhodou jsou desky 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 plošných spojů uspořádány navzájem rovnoběžně, přičemž procházejí kolmo na podélnou osu sondy a jsou navíc uloženy se vzájemným rozestupem.Preferably, the printed circuit boards 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 are arranged parallel to each other, extending perpendicular to the longitudinal axis of the probe and additionally spaced apart.

Elektronická jednotka s výhodou obsahuje multiplexor, programovatelný zesilovač signálu z tenzometrů 6, A/D převodník a procesor pro zpracovávání digitálního signálu, které jsou spolu navzájem propojené v uvedeném pořadí, přičemž zesilovač je rovněž propojený s řídicí jednotkou. Díky takovéto sestavě lze realizovat možnost volby zesílení a v důsledku toho možnost volby měřicího rozsahu.Preferably, the electronic unit comprises a multiplexer, a programmable signal amplifier from strain gauges 6, an A / D converter, and a digital signal processor coupled to each other in the order indicated, wherein the amplifier is also connected to the control unit. Thanks to such a configuration, it is possible to realize the choice of gain and consequently the choice of measuring range.

Pracovním koncem je dále veden vyhřívací drát 7, který prochází podél jeho kuželovitého povrchu. Tento vyhřívací drát 2 je propojený s alespoň jednou z dutinek 25 na připojovacím konci a/nebo se vstupem i pro napájecí a komunikační kabel tak, aby mohl být propojen s napájecím kabelem. Doplňkově je s výhodou propojen s alespoň jednou deskou 16 plošných spojů.Further, a heating wire 7 extends along the working end along its conical surface. This heating wire 2 is connected to at least one of the tubes 25 at the connecting end and / or to the input for the power and communication cable so that it can be connected to the power cable. In addition, it is preferably connected to at least one printed circuit board 16.

S výhodou je jedna deska 16 plošných spojů uspořádána v podstatě v úzké oblasti pracovního konce kolmo na podélnou osu sondy a k ní nejbližší deska 15 plošných spojů je uspořádána s ní rovnoběžně a v široké oblasti pracovního konce nebo v blízkosti rozhraní mezi pracovním koncem a válcovitým tělem sondy tvořícím připojovací konec. Pak je výhodné, když je vyhřívací drát 7 veden tak, že prochází postupně od první desky 15 ke druhé desce 16 a zpět k první desce 15 a znovu ke druhé, atd., přičemž jednotlivé body připojení k první desce 15 jsou s rovnoměrným vzájemným rozestupem uspořádány při obvodu první desky 15, stejně jako jsou jednotlivé body připojení ke druhé desce 16 uspořádány s rovnoměrným vzájemným rozestupem při obvodu druhé desky 16.Preferably, one printed circuit board 16 is disposed substantially in the narrow region of the working end perpendicular to the longitudinal axis of the probe, and the closest printed circuit board 15 is disposed parallel thereto and over a wide working end region or near the interface between the working end and the cylindrical probe body. forming the connecting end. Then, it is preferred that the heating wire 7 is guided so that it passes sequentially from the first plate 15 to the second plate 16 and back to the first plate 15 and again to the second, etc., wherein the individual attachment points to the first plate 15 are equally spaced from each other. are arranged at the periphery of the first plate 15, just as the individual attachment points to the second plate 16 are arranged with a uniform spacing at the periphery of the second plate 16.

V pracovním konci je při jeho povrchu uspořádané teplotní čidlo 3, které je propojené s alespoň jednou deskou 10, J_l, 12, 12, 14, 15, 16 plošných spojů, případně se vstupem i pro napájecí a komunikační kabel, a/nebo s alespoň jednou dutinkou 25. Teplotní čidlo 3 umožňuje zohlednit pomocí výpočtů aktuální teplotu při konkrétním měření napětí pomocí tenzometrů 6.At its working end, a temperature sensor 3 is arranged at its surface, which is connected to at least one printed circuit board 10, 11, 12, 12, 14, 15, 16, possibly with an input for a power and communication cable, and / or The temperature sensor 3 makes it possible to take into account the actual temperature during the concrete voltage measurement by means of strain gauges 6.

V provedení znázorněném na výkrese obsahuje sonda rovněž akumulátor 8, jehož kladný pól je propojený s alespoň jednou deskou plošných spojů, nejlépe s deskou 13 plošných spojů. Několik desek 12, 13, 14, 15 plošných spojů má centrální otvor, kterým prochází akumulátor 8. Je ale zřejmé, že lze využít i jiné uspořádání.In the embodiment shown in the drawing, the probe also comprises an accumulator 8 whose positive pole is connected to at least one printed circuit board, preferably to the printed circuit board 13. Several of the printed circuit boards 12, 13, 14, 15 have a central opening through which the accumulator 8 passes. However, it is obvious that other arrangements can be used.

-3 CZ 31344 Ul-3 CZ 31344 Ul

Akumulátor 8 je uzpůsobený pro napájení všech prvků sondy. V případě výpadku napětí přiváděného kabelem tak může sonda přejít na autonomní režim s napájením z akumulátoru 8 a s ukládáním dat do vlastní paměťové jednotky. Po obnovení standardního režimu jsou data z paměťové jednotky sondy přenesena komunikačním kabelem do zařízení pro centrální sběr dat. Tím může být jak automatický distribuovaný měřicí systém, tak i příruční zařízení operátora.The accumulator 8 is adapted to supply all elements of the probe. Thus, in the event of a power supply failure, the probe can switch to autonomous mode with battery power 8 and storing data in its own memory unit. When the standard mode is restored, the data from the probe memory unit is transferred via the communication cable to the central data acquisition device. This can be both an automatic distributed metering system and an operator's handheld device.

Akumulátor 8 je rovněž využitelný v případě použití sondy v off-line režimu, kdy sonda samostatně měří hodnoty ve stanovených časových intervalech (např. po 15-ti minutách) a odečet všech autonomně naměřených dat se provádí ručně v delších časových odstupech (např. lx za 14 dní).The accumulator 8 is also usable in case of using the probe in off-line mode, when the probe independently measures values at specified time intervals (eg after 15 minutes) and reading all autonomously measured data is done manually at longer time intervals (eg 1x in 14 days).

Po sestavení desek 10, 11, 12, 1_3,14, 15, 16 plošných spojů a jejich propojení a ustavení do požadované polohy, například pomocí nosné konstrukce obsahující trojicí sloupků 2 a nosnou desku 20, připojení vstupu I pro komunikační a napájecí kabel, uložení akumulátoru 8, ustavení teplotního čidla 3 a navléknutí a připojení vyhřívacího drátu 7 se tato sestava uloží do přípravku a zalije se zalévací hmotou, např. silikonovou, epoxidovou nebo polyuretanovou. Tak se zvláště vytvoří kuželovitý konec a případně i válcovité tělo sondy procházející od kuželovitého konce k připojovacímu konci. S výhodou se nejprve vytvoří pracovní konec, který se v přípravku požadovaného tvaru zalije zalévací hmotou, následně se sestaví zbývající část sondy a v dalším přípravku se zalije pro vytvoření válcovitého těla sondy s konektorem.After assembling the printed circuit boards 10, 11, 12, 13,14, 15, 16 and connecting them and positioning them, for example, using a supporting structure comprising a triple column 2 and a supporting plate 20, connecting the input I for communication and power cable, mounting of the accumulator 8, the alignment of the temperature sensor 3 and the threading and connection of the heating wire 7, this assembly is placed in the jig and embedded with a sealing compound, eg silicone, epoxy or polyurethane. In particular, a conical end and, optionally, a cylindrical probe body extending from the conical end to the connecting end are formed. Preferably, the working end is first formed, which is embedded in the fixture of the desired shape with potting compound, then the remainder of the probe is assembled and in another fixture is cast to form a cylindrical probe body with a connector.

Dutinky 25 na připojovacím konci mohou s výhodou rovněž umožňovat propojení s elektronickou jednotkou a s externím elektronickým zařízením, resp. s datovým úložištěm. S výhodou jsou dutinky 25 určeny pro napájení vyhřívacího drátu 7 a teplotního čidla 3 v době instalace sondy a vytvrzování lepidla či zálivko vé směsi po instalaci sondy. V dalším procesu měření je výhodné využít pro napájení těchto komponent externí zdroj připojený ke vstupu i nebo akumulátor 8. Jedna z dutinek 25 může být s výhodou použitelná pro přenos dat v průběhu instalace a krátce po ní, například pro načtení údajů z identifikačního čipu, z modulu paměti pro uložení informací o místě a podmínkách instalace sondy a z teplotního čidla 3 a pro předání těchto údajů do externího zařízení. Sestava dvojice dutinek 25 pro napájení a jedné dutinky 25 pro přenos dat je rovněž využitelná pro mechanické uchycení sondy na zaváděcí tyči při zavádění sondy do vrtu.Advantageously, the sleeves 25 at the connection end may also allow interconnection with the electronic unit and the external electronic device or the external device. with data storage. Preferably, the tubes 25 are intended to feed the heating wire 7 and the temperature sensor 3 at the time of installation of the probe and the curing of the adhesive after the installation of the probe. In another measurement process, it is advantageous to use an external power supply connected to the input i or an accumulator 8 to power these components. One of the tubes 25 may advantageously be usable for data transmission during and shortly after installation, for example reading data from the identification chip. a memory module for storing the location and installation conditions of the probe and temperature sensor 3, and for transferring this data to an external device. An assembly of a pair of power supply tubes 25 and one data transmission tube 25 is also useful for mechanically attaching the probe to the insertion rod when introducing the probe into a well.

Sloupky 2 jsou s výhodou dělené, tedy tvořené několika dílčími sloupky, které mají vždy na jednom konci zásuvný čep a na druhém konci tvarově komplementární dutinu pro vložení zásuvného čepu dalšího dílčího sloupku. Mezi dvojicí navzájem spojených dílčích sloupků je na zásuvném čepu navléknuta svým otvorem deska plošných spojů, která je tak mezi uvedenou dvojicí dílčích sloupků uchycena.The posts 2 are preferably divided, i.e. formed of several sub-posts, each having a plug-in pin at one end and a complementary cavity at the other end for receiving the plug-in pin of another sub-pin. A printed circuit board is threaded through a hole between a pair of interconnected sub-pillars and is thus mounted between the pair of sub-pillars.

Pro instalaci sondy dle tohoto technického řešení se nejprve připraví vrt s kuželovým dnem. Kuželový povrch pracovního konce se povleče vhodným lepidlem, například epoxidovým lepidlem a usadí do připraveného vrtu. Alternativně se do vrtu s kuželovým dnem nalije zálivková směs, například typu popsaného v užitném vzoru č. 30103, a sonda se do něj ustaví. Následně se zapne vyhřívání vyhřívacím drátem 7, které umožní/usnadní vytvrzení lepidla nebo zálivkové směsi.For the installation of the probe according to this technical solution, a tapered borehole is first prepared. The conical surface of the working end is coated with a suitable adhesive, for example epoxy adhesive, and seated in the prepared well. Alternatively, a grout mixture, for example of the type described in Utility Model No. 30103, is poured into a tapered borehole, and the probe is positioned therein. Subsequently, the heating is switched on with a heating wire 7 which enables / facilitates the curing of the adhesive or the grout mixture.

Po vytvrzení se vyhřívací drát 7 vypne a posléze lze zahájit samotné měření.After curing, the heating wire 7 is switched off and the measurement itself can be started.

Řízení činnosti jednotlivých výše popsaných komponent sondy se provádí prostřednictvím softwaru uloženého v elektrické jednotce a/nebo prostřednictvím softwaru uloženého na externím zařízení, které je propojené nebo propojitelné (drátově nebo bezdrátově) s elektronickou jednotkou.The operation of each of the probe components described above is controlled by software stored in the electrical unit and / or by software stored on an external device that is connected or connectable (wired or wireless) to the electronic unit.

Ačkoli bylo popsáno zvlášť výhodné příkladné provedení i řada jeho možných úprav a změn, je zřejmé, že odborník z dané oblasti snadno nalezne další možné alternativy k těmto provedením. Proto rozsah ochrany není omezen na tato příkladná provedení, ale spíše je dán definicí přiložených Nároků na ochranu.Although a particularly advantageous exemplary embodiment and a number of possible modifications and changes thereof have been described, it is obvious that one skilled in the art will easily find other possible alternatives to these embodiments. Therefore, the scope of protection is not limited to these exemplary embodiments, but rather is given by the definition of the enclosed protection claims.

Claims (11)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Sonda typu CCBM pro měření změn napětí v horninovém masivu, zvláště pro dlouhodobé měření, vyznačující se tím, že obsahuje1. A CCBM probe for measuring stress variations in a rock mass, in particular for long-term measurements, comprising: - pracovní konec, jehož vnější povrch je ve tvaru pláště komolého kužele,- working end, the outer surface of which is frustoconical, - soustavu tenzometrů (6) uspořádaných se vzájemným rozestupem na kuželovitém povrchu pracovního konce, aa set of strain gauges (6) spaced apart on the conical surface of the working end, and - elektronickou jednotku ve formě alespoň jedné desky (11, 12, 13, 14, 15, 16) plošných spojů, která obsahuje paměťový modul pro uložení informací o místě a podmínkách uložení sondy, přičemž tenzometiy (6) jsou elektricky propojené s elektronickou jednotkou.- an electronic unit in the form of at least one printed circuit board (11, 12, 13, 14, 15, 16) comprising a memory module for storing location information and probe storage conditions, the strain gauges (6) being electrically connected to the electronic unit. 2. Sonda podle nároku 1, vyznačující se tím, že elektronická jednotka je ve formě soustavy navzájem propojených desek (11, 12, 13, 14, 15, 16) plošných spojů a obsahuje řídicí jednotku a paměťovou jednotku pro ukládám naměřených dat, přičemž řídicí jednotka a paměťová jednotka jsou navzájem propojené.Probe according to claim 1, characterized in that the electronic unit is in the form of a system of interconnected printed circuit boards (11, 12, 13, 14, 15, 16) and comprises a control unit and a memory unit for storing the measured data, the unit and the memory unit are interconnected. 3. Sonda podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje identifikační čip pro jedinečnou identifikaci sondy.A probe according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises an identification chip for unique probe identification. 4. Sonda podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že elektronická jednotka obsahuje modul reálného času, který je elektricky propojený s řídicí jednotkou.The probe of claim 2 or 3, wherein the electronic unit comprises a real time module that is electrically connected to the control unit. 5. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje připojovací konec se vstupem (1) pro napájecí kabel a pro komunikační kabel a/nebo s alespoň jednou dutinkou (25) pro propojení s proudovým zdrojem a/nebo pro propojení s datovým úložištěm.Probe according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a connection end with an input (1) for the power cable and for the communication cable and / or with at least one socket (25) for connection to the power supply and / or data storage. 6. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje vyhřívací drát (7), procházející pracovním koncem podél jeho vnějšího povrchu.The probe of any of the preceding claims, further comprising a heating wire (7) extending through the working end along its outer surface. 7. Sonda podle nároku 6, vyznačující se tím, že vyhřívací drát (7) je pro jeho napájení propojený s alespoň jednou dutinkou (25) a/nebo se vstupem (1) pro napájecí kabel.Probe according to claim 6, characterized in that the heating wire (7) is connected to at least one tube (25) and / or to the power cable inlet (1) for feeding it. 8. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje teplotní čidlo (3) uspořádané v pracovním konci při jeho povrchu a propojené s elektronickou jednotkou a/nebo se vstupem (1) pro komunikační kabel a/ nebo s alespoň jednou dutinkou (25).The probe according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a temperature sensor (3) arranged at the working end at its surface and connected to the electronic unit and / or to the communication cable inlet (1) and / or at least one. a tube (25). 9. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje akumulátor (8), který je propojitelný s elektronickou jednotkou.The probe of any of the preceding claims, further comprising an accumulator (8) that is connectable to the electronic unit. 10. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje jiskrově bezpečný napájecí zdroj pro přeměnu napětí přiváděného do sondy na napětí použitelné v elektronické jednotce sondy.The probe of any preceding claim, further comprising an intrinsically safe power supply for converting the voltage applied to the probe into a voltage usable in the electronic probe unit. 11. Sonda podle kteréhokoli z předcházejících nároků v kombinaci s nárokem 2, vyznačující se tí m , že elektronická jednotka dále obsahujeThe probe of any preceding claim in combination with claim 2, wherein the electronic unit further comprises - multiplexor, který je propojený s tenzometry,- a multiplexer which is connected to strain gauges, - programovatelný zesilovač signálu, který je propojený s uvedeným, multiplexorem,- a programmable signal amplifier connected to said multiplexer, J,J, - A/D převodník, který je propojený s uvedeným programovatelným zesilovačem signálu, aAn A / D converter connected to said programmable signal amplifier, and - procesor pro zpracovávání digitálního signálu, který je propojený s uvedeným A/D převodníkem a rovněž s paměťovou jednotkou.a digital signal processor coupled to said A / D converter as well as to the memory unit.
CZ2017-34065U 2017-09-01 2017-09-01 The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements CZ31344U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-34065U CZ31344U1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2017-34065U CZ31344U1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ31344U1 true CZ31344U1 (en) 2018-01-09

Family

ID=60937236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2017-34065U CZ31344U1 (en) 2017-09-01 2017-09-01 The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ31344U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8382369B2 (en) Pile sensing device and method of using the same
KR101552191B1 (en) a tests system for tunnel behavior by displacement sensor
EA034026B1 (en) Downhole probe assembly and elements thereof
JP7132009B2 (en) Mounting structure of wireless communication module, installation method of wireless communication module, and state quantity measurement system
CN115389067A (en) Ground stress and microseismic integrated monitoring device and system
KR101482054B1 (en) a tests system for tunnel behavior by inclinometer
CN110360970B (en) Deep soil displacement detection device and method
KR102102187B1 (en) Rock-Falling Sensing System Using Data-logger
CN206095488U (en) Country rock measuring stress early warning system of measuring stress stock based on but temperature measurement
CZ31344U1 (en) The CCBM type probe for measurement of strain changes in rock masses, especially for long-term measurements
CZ31897U1 (en) CCBM or CCBO probe for measuring stress changes in rock mass
CZ31343U1 (en) The CCBO type probe for measurement of strain in rock masses during gradual boring
ITCO20110018A1 (en) EQUIPMENT FOR DETECTING GROUND MOVEMENTS IN THE UNDERLYING AND ARRANGING THAT IT USES IT
CN111156944B (en) Real-time monitoring system and method for surrounding rock of roadway
KR100946882B1 (en) The extensometer which the semiconductive sensor device to be installed and separated
CZ31831U1 (en) The working tip of a CCBO or CCBM probe for measuring stress in a rock mass
CN220437464U (en) Axial force and inclination composite sensor and measuring system of vertical rod of adaptive socket type disc buckle support
US20180128928A1 (en) Accelerometric sensor for seismic monitoring of structures
JP4340738B2 (en) Apparatus and method for measuring pore diameter change
CN209384373U (en) Reinforcing pull rod
CZ35053U1 (en) Equipment for measuring the condition of a building
KR102119871B1 (en) Standalone type exploratory sensor management apparatus
WO2017132287A1 (en) Downhole tension sensing apparatus
Knejzlik et al. Second generation of conical strain gauge probe for stress measurement in rock massif
CN223893431U (en) Anchor Bolt Stress Wireless Monitoring System

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20180109

MK1K Utility model expired

Effective date: 20210901