Mobiles Feldpenetrometer

Gemeinsam mit der Humboldt Universität zu Berlin hat UGT im Rahmen eines ZIM-Kooperationsprojekts ein Feldpenetrometer speziell für die räumlich hochaufgelöste Bestimmung des Eindringwiderstandes für große Versuchsgebiete entwickelt.
Der Penetrometeraufbau im Sinne eines elektronischen Penetrometers mit Gestänge und Drucksensor wird auf einem Beprobungsfahrzeug montiert. Über ein Verfahrachsensystem wird die Penetrometermessung automatisch gesteuert durchgeführt. Um Federbewegungen durch die Stoßdämpfer auszuschließen wird das Fahrzeug mit einer Hydraulik und zwei Standbeinen für den Zeitraum der Messung ausgehoben. Die zugehörige Software läuft auf einem angeschlossenen Laptop und dient neben der Versuchssteuerung auch der Datenaufzeichnung, Datenverwaltung und der grafischen Darstellung. Die  Visualisierung kann vor Ort als Grundlage für weitere Messungen genutzt werden.
Die Montage auf einem Beprobungsfahrzeug ermöglicht schnelle Ortswechsel. Am gewünschten Messort wird das Penetrometer über die Steuereinheit angesprochen und automatisch in den Boden eingestochen. Der dabei entstandene Widerstand wird von einem Drucksensor registriert und auf dem angeschlossenen Laptop gespeichert. Das automatisierte Einstechen mittels Verfahrachsensystem garantiert immer gleiche Einstechbedingungen. Der Eindringwiderstand ist abhängig von der Einstechgeschwindigkeit. Diese bleibt bei dem mobilen Feldpenetrometer über den kompletten Versuchslauf konstant. Auch der für die Messung entscheidende Eindringwinkel von 90° wird durch dieses System immer gleich eingehalten. Gegenüber der Messung von Hand wird so eine höhere Genauigkeit und bessere Wiederholbarkeit der Messungen erreicht. Weiterhin sind Körperkraft und Größe des Versuchsdurchführenden nicht mehr ausschlaggebend für die Güte der gewonnen Daten oder die nötigen Messbedingungen. Allein die Stabilität des Penetrometergestänges begrenzt den Einsatzbereich des Penetrometers. Auch trockene und harte Böden, bei denen Muskelkraft allein nicht ausreicht um das Penetrometer in den Boden zu treiben können so noch beprobt werden. Um das Messgerät vor Beschädigungen, zum Beispiel durch Steine oder harte Bodenschichten zu schützen kann ein maximaler Druck als Abbruchkriterium für die Beprobung eingestellt werden. Das Sondiergestänge und die Sondierkonen können ohne großen Aufwand  gewechselt werden wenn die Messbedingungen geändert werden sollen oder die Kontrollschablone für die Konusprüfung einen zu großen Verschleiß des Konus anzeigt.

Vorteile

• hohe Wiederholgenauigkeit
• hohe Mobilität
• minimierter Zeit- und Kraftaufwand