Development of a Microcontroller-Based Data Logger for Consolidation Testing
การพัฒนาเครื่องบันทึกผลการทดสอบการอัดตัวคายน้ำโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์
Abstract
การศึกษานี้เป็นการศึกษาพัฒนาเครื่องบันทึกผลสำหรับการทดสอบการอัดตัวคายน้ำของดินเหนียวในห้องปฏิบัติการ เซ็นเซอร์วัดระยะที่ใช้งานในอุตสาหกรรมถูกนำมาใช้เพื่อวัดระยะทรุดตัวของดินขณะทำการทดสอบการอัดตัวคายน้ำ สัญญาณแอนะล็อกที่ได้จากเซ็นเซอร์วัดระยะในรูปของแรงดันไฟฟ้าจะถูกปรับปรุงและแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลด้วยวงจรปรับปรุงสัญญาณราคาถูก ไมโครคอนโทรลเลอร์และวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงานร่วมกับคำสั่งภาษา C++ ใช้สำหรับการประมวลผลเพื่อแสดงและบันทึกผลจากการทดสอบ ความแม่นยำของการวัดด้วยเซ็นเซอร์ถูกสอบเทียบก่อนใช้งาน การทดสอบอัดตัวคายน้ำหนึ่งมิติของดินเหนียวปั้นใหม่แบบการเพิ่มน้ำหนักกดทับถูกใช้เพื่อการเปรียบเทียบความน่าเชื่อถือของผลการทดลอง การทรุดตัวในระหว่างการทดสอบที่ได้จากอุปกรณ์มาตรฐานและเครื่องบันทึกที่พัฒนาในการศึกษาครั้งถูกนำมาเปรียบเทียบกัน คุณสมบัติเอกลักษณ์ของดินเหนียวถูกใช้เพื่อเปรียบเทียบผลการทดสอบทั้งสอง ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการพัฒนาเครื่องมือตรวจวัดจากอุปกรณ์ที่มีราคาถูกสามารถให้ผลการทดสอบที่น่าพอใจ มีความน่าเชื่อถือของข้อมูลสำหรับใช้ในการนำไปวิเคราะห์คุณสมบัติการอัดตัวคายน้ำของดินได้
This study aims to develop a data logger for consolidation testing of clay soil in the laboratory. During the test, an industrial-grade displacement transducer was employed to measure the settlement of the soil sample. Analog signals from sensors were amplified and converted into digital signals using a low-cost conditioning module. Microcontroller-Based System programmed in C++ were developed to indicate and acquire the testing data. The sensor was calibrated with reference dial gauge before use. The one-dimensional consolidation testing by incremental loading was carried out on reconstituted clay using both dial gauge and the developed sensor. The settlement of clay measured during each test was compared. The unique consolidation properties of clay were used to validate the result. The results showed that the data logger developed in this study provides reliable and useful data for analyzing the consolidation characteristic of soil
Keywords
[1] DRR 305-2545, Standard Test Method for Consolidation Characteristic, 2002. (in Thai)
[2] K.H. Head, Manual of soil laboratory testing: Permeability, shear strength and compressibility tests, Pentech Press, London, UK, 1994.
[3] A. Sridharan, and H.B. Nagaraj, Compressibility behaviour of remoulded, fine-grained soils and correlation with index properties, Canadian Geotechnical Journal, 2000, 37(3), 712-722.
[4] A. Sridharan, H.B. Nagaraj, and N. Srinivas, Rapid method of consolidation testing, Canadian Geotechnical Journal, 1999, 36(2), 392-400.
[5] ASTM D4186-89, Standard Test Method for One-Dimensional Consolidation Properties of Soils Using Controlled-Strain Loading, 2017.
[6] S. Rojmosik and S. Sonlamp, Development of automatic consolidation testing system, The 18th National Convention on Civil Engineering, Proceeding, 2013, GTE351-GTE354. (in Thai).
[7] https://store.arduino.cc/products/arduino-uno-rev3 (Accessed on 23 June 2025)
[8] M. Aguero, D. Maharjan, M.P. Rodriguez, D.D.L. Mascarenas and F. Moreu, Design and implementation of a connection between augmented reality and sensors, Robotics, 2020, 9(3).
[9] C.C. Suciu, V. Stoica, M. Ilie, I. Ionel, and R. Ionel, A low-cost IoT-based bidirectional torque measurement system with strain gauge technology, Applied Sciences, 2025, 15(15), 8158.
[10] https://github.com/bogde/HX711 (Accessed on 13 February 2026)
[11] Z. Hong, J. Yin and Y. Cui, Compression behaviour of reconstituted soils at high initial water contents, Geotechnique, 2010, 60(9), 691-700.
[12] R. Robinson, M. Allam, Effect of clay mineralogy on coefficient of consolidation, Clays and Clay Minerals, 1998, 46(5), 596-600.
[13] F. Habibbeygi and H. Nikaz, Variation of consolidation coefficient of expansive clays at high water content, Journal of Engineering Science and Technology, 2018, 13(9), 2644–2654.
[14] J.B. Burland, On the compressibility and shear strength of natural clays, Geotechnique, 1990, 40(3), 329-378.
Refbacks
- There are currently no refbacks.





