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A New Instrument for Determining Strength Profiles in Snow Cover

Published online by Cambridge University Press:  20 January 2017

Timothy Dowd
Affiliation:
Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, Montana State University, Bozeman, Montana 59717–0007, U.S.A.
R. L. Brown
Affiliation:
Department of Civil Engineering and Engineering Mechanics, Montana State University, Bozeman, Montana 59717–0007, U.S.A.
Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

The Digital Thermo-Resistograph is a portable microprocessor-based data-probe system for quick and accurate field collection of snow-cover strength. This was accomplished by constructing a probe with a load cell, a small snow platform for probe-position information, and a Z-80 microprocessor-based data acquisition system. A 64 × 240 dot matrix LCD graphic display unit is used to show immediately complete strength profiles in the field. Sufficient memory for the storage of 25 profiles is provided. Temperature and temperature-gradient collection is also planned as a part of the instrument but as yet this work has not been completed.

The results of winter 1984 field tests are presented. The Digital Thermo-Resistograph proved to be fast and reliable in collecting snow-strength information. Comparisons with the ram penetrometer are shown and suggestions for future developments are discussed.

Résumé

Résumé

Le thermo-résistographe digital est un système basé sur un microprocesseur et une sonde pour l’obtention rapide et sure de données sur la résistance du manteau neigeux. Ceci a été réalisé en construisant une sonde avec une jauge de contrainte une petite plate forme pour donner la position de la sonde dans la neige, et un système d’acquisition de données à l’aide d’un microprocesseur Z-80. Un écran graphique 64 × 240 points est utilisé pour visualiser immédiatement le profil de résistance sur le terrain. La mémoire est capable de stocker 25 profils. On envisage aussi la collecte de la température et de son gradient, mais cette adjonction n’a pas encore été faite.

Les résultats des tests de terrain de l’hiver 1984 sont présentés. Le thermo-résistographe digital s’est avéré rapide et sûr pour collecter les données de résistance de la neige. On expose des comparaisons avec le pénétromètre ram et on présente des suggestions pour des développements futurs.

Zusammenfassung

Zusammenfassung

Der Digitale Thermo-Resistograph ist ein tragbares Datengewinnungssystem auf Mikroprozessorbasis für schnelle und genaue Feldbeobachtungen der Schneedeckenfestigkeit. Diese Sonde ist aus einer Ladezelle, einer kleinen Schneeplattform für Daten über die Position der Sonde und einem Datenaufnahmesystem auf der Basis eines Z-80-Mikroprozessors konstruiert. Ein graphischer LCD-Bildschirm mit einer Matrix von 64 × 240 Punkten zeigt unmittelbar im Feld komplette Festigkeitsprofile. Der Speicher reicht für 25 Profile. Die Aufzeichnung der Temperatur und ihres Gradienten ist als Teil des Instruments vorgesehen, aber noch nicht verwirklicht.

Die Ergebnisse von Feldbeobachtungen im Winter 1984 werden vorgelegt. Der Digitale Thermo-Resistograph erwies sich als schnelles und zuverlässiges Gerät zur Feststellung der Schneefestigkeit. Vergleiche mit der Rammsonde werden gezogen und Vorschläge für die künftige Entwicklung diskutiert.

Information

Type
Instruments and Methods
Copyright
Copyright © International Glaciological Society 1986
Figure 0

Fig. 1.Schematic of DTR probe showing the cone and load column with semi-conductor strain gages.

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Fig. 2.Block diagram for the Digital Thermo-Resistograph.

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Fig. 3.Control unit lay-out for the DTR.

Figure 3

Fig. 4.The DTR in use in the field. The control unit is in the foreground, and the probe has just been inserted into about 1.6 m of snow cover.

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Fig. 5.Comparison of a number of DTR profiles with a rammsonde profile. The smooth curve is from the DTR.