Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и евразийские патенты)"
Бюллетень 2´2007

  

(11)

008368 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H   

(21)

200600105

(22)

2004.06.24

(51)

G01N 21/25 (2006.01)
G01N 33/24
(2006.01)

(31)

60/482,645

(32)

2003.06.26

(33)

US

(43)

2006.06.30

(86)

PCT/US2004/020314

(87)

WO 2005/003728 2005.01.13

(71)(73)

ДЖОН ДИР ФУДОРИДЖИНС, ИНК. (US)

(72)

Руни Дэниел Джеймс, Андерсон Грегори В. (US)

(74)

Медведев В.Н., Павловский А.Н. (RU)

(54)

ИЗМЕНЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА ПРИ ОСВЕЩЕНИИ

(57) 1. Измерительный зонд для грунта, содержащий

корпус (30, 104), определяющий положение оси (32) действия силы и имеющий наружную поверхность (34), открытую для скользящего контакта с грунтом (110) по мере перемещения корпуса через грунт вдоль оси действия силы, при этом в корпусе имеется внутренняя полость (36);

окно (38), смонтированное в отверстии (40) на наружной поверхности зонда и обеспечивающее оптическую связь между грунтом и внутренней полостью;

средство (42) для освещения, расположенное во внутренней полости и направленное к окну (38), предназначенное для освещения грунта на месте с несколькими длинами световых волн последовательно; и

средство (44) восприятия, расположенное во внутренней полости и направленное к окну (38), при этом средство восприятия реагирует на световое излучение на каждой из первой и второй длин волн, отраженное от грунта на месте.

2. Измерительный зонд по п.1, в котором средство (42) для освещения выполнено регулируемым для избирательного освещения грунта (110) последовательно на первой и второй длинах волн.

3. Измерительный зонд по п.2, в котором средство (42) для освещения также выполнено регулируемым для избирательного освещения грунта (110) на третьей длине волны за исключением первой и второй длин волн.

4. Измерительный зонд по п.3, в котором первая, вторая и третья длины волн соответствуют видимым цветам - красному, зеленому и синему.

5. Измерительный зонд по п.1, в котором первая и вторая длины волн соответствуют видимым цветам.

6. Измерительный зонд по п.5, в котором каждая из первой и второй длин волн соответствует разному, одному из красного, зеленого и синего видимых цветов.

7. Измерительный зонд по п.1, в котором окно (38) имеет наружную поверхность, расположенную, по существу, вровень с наружной поверхностью (34) зонда.

8. Измерительный зонд по п.7, в котором окно (38) расположено вровень с плоской зоной (39) наружной поверхности (34) зонда.

9. Измерительный зонд по п.8, в котором плоская зона (39) является открытой на ее нижнем конце, что обеспечивает беспрепятственный проход для грунта, приближающегося к окну (38).

10. Измерительный зонд по п.1, в котором окно (38) содержит сапфир.

11. Измерительный зонд по п.1, в котором в зонде образован внутренний канал, простирающийся по длине зонда и образующий сквозной проход для проводов (62) от датчиков (52, 54) в нижней части зонда.

12. Измерительный зонд по п.1, в котором средство (42) для освещения содержит отдельные излучатели света, при этом один излучатель света выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность излучения света на первой длине волны, и другой излучатель света выполнен с конфигурацией, обеспечивающей возможность излучения света на второй длине волны.

13. Измерительный зонд по п.12, в котором излучатели света содержат светоизлучающие диоды.

14. Измерительный зонд по п.1, дополнительно содержащий световой распределитель (72), в котором образованы:

канал (78) для освещения, расположенный так, чтобы направлять световое излучение от средства (42) для освещения к внутренней поверхности окна (38); и

канал (80) для отраженного света, расположенный на расстоянии от канала для освещения и расположенный так, чтобы обеспечить оптический путь от внутренней поверхности окна до средства (44) восприятия.

15. Измерительный зонд по п.1, в котором средство (44) восприятия содержит реагирующую на свет интегральную схему, которая выдает сигнал с частотой, которая изменяется в зависимости от силы света.

16. Измерительный зонд по п.1, дополнительно содержащий контроллер (19), выполненный с возможностью инициирования средства (42) для освещения для излучения света на первой длине волны, затем прекращения излучения света на первой длине волны и последующего излучения света на второй длине волны.

17. Измерительный зонд по п.16, в котором контроллер (19) соединен со средством (42) для освещения посредством отрезка кабеля (26), проходящего от корпуса (30, 104).

18. Измерительный зонд по п.16, в котором контроллер (19) инициирует отличающиеся излучения на каждой из первой и второй длин волн в пределах общего времени работы, составляющего приблизительно менее 1 с.

19. Измерительный зонд по п.16, в котором контроллер (19) выполнен с возможностью инициирования средства (42) для освещения в то время, как зонд перемещается вперед через грунт (110).

20. Измерительный зонд по п.1, дополнительно содержащий электрический соединитель (70) у верхнего конца корпуса (30), предназначенный для сопряжения с кабелем (26) для передачи данных, проходящим вниз к зонду от поверхности земли.

21. Измерительный зонд по п.1, в котором корпус (30) представляет собой, по существу, цилиндрическое тело с закрытым нижним концом (48).

22. Измерительный зонд по п.21, в котором нижний конец (48) включает в себя датчик (52, 54) силы, выполненный с конфигурацией, обеспечивающей возможность измерения приложенной со стороны грунта нагрузки по мере перемещения зонда вперед через грунт (110) вдоль оси (32) действия силы.

23. Измерительный зонд по п.22, в котором нижний конец включает в себя первый датчик (54) силы, реагирующий на нормальную нагрузку, приложенную параллельно оси действия силы на дистальной головке зонда, и второй датчик (52) силы, реагирующий на напряжение при сдвиге, приложенное к наружной поверхности зонда за головкой.

24. Измерительный зонд по п.1, в котором корпус (30) имеет прочность на продольный изгиб, достаточную для того, чтобы выдерживать без опоры нагрузку, составляющую по меньшей мере 2 т (18 кН), приложенную вдоль оси (32) действия силы.

25. Измерительный зонд по п.1, в котором корпусу (104) придана форма, позволяющая расщеплять грунт (110) при перемещении корпуса в боковом направлении через грунт.

26. Измерительный зонд по п.1, в котором средство (44) восприятия содержит реагирующую на свет интегральную схему.

27. Способ измерения спектральной характеристики грунта, содержит следующие этапы:

перемещение зонда (21, 100) по п.1 через подповерхностный слой грунта (110);

освещение грунта на месте светом на первой длине волны через окно (38) в боковой поверхности зонда;

измерение интенсивности света, отраженного грунтом обратно к зонду в ответ на освещение светом на первой длине волны; затем, после прекращения освещения светом на первой длине волны,

освещение грунта на месте светом на второй длине волны через окно; и

измерение интенсивности света, отраженного грунтом обратно к зонду в ответ на освещение светом на второй длине волны.

28. Способ по п.27, в котором каждая из первой и второй длин волн соответствует разному, одному из красного, зеленого и синего видимых цветов.

29. Способ по п.28, дополнительно включающий в себя получение числового R-G-B (красного-зеленого-синего) представления цвета грунта.

30. Способ по п.27, дополнительно включающий в себя, после измерения интенсивности света, отраженного грунтом (110) обратно к зонду (21) в ответ на освещение светом на второй длине волны:

освещение грунта на месте светом на третьей длине волны через окно (38); и

измерение интенсивности света, отраженного грунтом обратно к зонду в ответ на освещение светом на третьей длине волны.



наверх