وعن اختراعه يقول المهندس محمود: “جاءتني فكرة اختراع الجهاز، من جهاز إبرة الاختراق، لقياس المحتوى المائي للتربة الخراسانية، للتعرف على نسبة التدامك لها”، لافتًا إلى أنه طور في الجهاز وأضاف بعد المكونات ليصبح “إلكتروميكانك”، لأن الجهاز اليدوي يعتمد علي قوة الإنسان وخبرته.
جهاز إبرة الاختراق المطور
التكيف مع ظروف العمل
أبوزيد ينوه إلى أنه وضع بالجهاز وحدة إلكترونية تعمل بالرقم السري عن طريق الهاتف المحمول، مؤكدًا أن الجهاز يعمل في جميع ظروف العمل المحيطة به، سواء في المواقع الصحراوية عن طريق البطارية أو الطاقة الشمسية، كما يعمل أيضًا بالكهرباء.
ووفقًا لنقيب المهندسين بقنا، يتعلق هذا الاختراع بجهاز لقياس معاملات التربة الخرسانية، الذي يحديد معاملات التربة باستخدام الطرق السريعة والاقتصادية عوضًا عن الطرق المعقدة أو التقليدية التي تعتمد على صحة أو خطأ استخدامها وعلى خبرة من يقوم بها.
ويؤكد المهندس محمود، أن جهاز إبرة الاختراق المطور يعتمد على التكنولوجيا الحديثة في قياس معاملات التربة بمواقع العمل، بشكل سريع ودقيق ومباشر من سطح الأرض، لافتًا إلى إيجاد ربط بين معاملات التربة الرملية بواسطة استخدام جهاز الاختراق اليدوي الكبير والجهاز بعد تطويره لكي يعمل كهروميكانيك، وجرى استخدام برنامج كمبيوتر(ميداس) لعمل التحليل النظري وربط النتائج ببعضها البعض.
جهاز إبرة الاختراق المطور
مكونات الجهاز
ويوضح المخترع، أن الجهاز يتكون من كمرة على شكل حرف C بمثابة عصب الجهاز أو الحامل الرئيسي لباقي مكونات الجهاز، وكوريك يدوى ذو فتيل لتحريك إبرة الاختراق لأسفل ولأعلى، وموتور ذو سرعة بطيئة بشرط دورانه شمال ويمين لرفع الإبرة من التربة بعد اختراقها وأخذ القراءات المطلوبة.
كما يدخل من ضمن مكونات الاختراع المطور، جهاز إبرة الاختراق اليدوي، وميزان تسوية دائري لضمان استقامة الجهاز أثناء العمل، ومسطرة مدرجة مثبتة في الجهاز لقياس مسافة الاختراق، وقاعدة لحمل البطارية، وبطارية “أي مصدر كهرباء يتناسب مع تشغيل الماتور”، ثلاثة أرجل حديدية مزودة بأقراص دائرية متحركة لسهولة تثبيت وضبط أفقية الجهاز، وتجويف لحمل جهاز إبرة الاختراق اليدوي وتحريكه لأسفل ولأعلى.
وتابع: “ويتكون أيضًا من زراع توصيل بين الكوريك والموتور (كوبلن)، ومفتاح لتشغيل وإيقاف الجهاز، وخلية صغيرة من الطاقة الشمسية، وجهاز إلكتروني يعمل بالرقم السري والتحكم في الحركة من بعد عن طريق البلوتوث والموبايل، وحساس رطوبة في مقدمة الإبرة، وقلم ليزر، ودائرة كهربية بسيطة، ليستطيع الجهاز العمل في جميع الظروف المحيطة سواء بالبطارية أو الطاقة الشمسية أو الكهرباء مباشرة بقوة220 فولت، لكي يتناسب مع العمل في مكان.
ويضيف أنه بجانب ذلك تم استخدام كوريك سيارة نقل ذو فتيل، لأنه سيكون في وضع مقلوب (عكس استخدامه في رفع السيارة) ولا يصلح الكوريك الذي يعمل بضغط الزيت.
وعن فكرة تشغيل الجهاز، يقول نقيب مهندسين قنا: “في البداية لابد من ضبط الجهاز أفقيًا عن طريق ميزان التسوية الدائري، وتركيب قرص دائري معلوم القطر والسمك، لسهولة الحصول على المساحة السطحية، ثم تشغيل الجهاز عن طريق مفتاح التشغيل بالضغط عليه باستمرار للتحكم في مسافة الاختراق المطلوبة داخل التربة المدموكة”، موضحًا أنه عن طريق التدريج الموجود في الجهاز يتم معرفة القوة المستخدمة للحصول على مسافة الاختراق المطلوبة، ومن معرفة القوة المستخدمة والمساحة السطحية للحلقة نستنتج الإجهاد الناتج، ثم يتم رسم علاقة بين الإجهاد ومسافة الاختراق، وعن طريق إجراء بعض التجارب المعملية وربطها ببعض التجارب الحقلية يجري استنتاج كثافة التربة في الموقع.
ويستكمل: “بعد تلك الخطوات يجري رسم علاقات تربط بين الكثافات المختلفة التي تم حسابها ومسافات الاختراق، وأيضًا الإجهاد لكي نحصل على علاقة تربط بين كثافة التربة وزاوية الاحتكاك الداخلي عند أي مسافة اختراق، وأيضًا العلاقة بين كثافة التربة ومعامل المرونة عند أي مسافة اختراق”.
