Устройство для измерения смещений горных пород

 

Изобретение относится к измерительной технике, используемой в горном деле. Цель изобретения - повысить точность измерений путем регистрации осевых и радиальных деформаций. Устройство содержит реперы (Р) 1 в виде колец из диэлектрического материала, распорные приспособления и стержень (С) 2 из диэлектрического материала. Он пропущен через кольца и и.меет проводник (П) 3 на боковой поверхности в виде П-образной рамки. Причем П 3 уложен по спирали с шагом, равным длине С 2, и может поворачиваться вокруг своей оси. На направляющих пазах на Р 1 диаметрально установлены подвижные постоянные магниты 4 и 5. Они соединены с распорными приспособлениями, выпо.тненными в виде пружины 6 и призмы 7. При вращении С 2 происходит поочередное пересечение П 3 силовых магнитных линий магнитов 4 и 5. В П 3 возникает переменный ток, возрастающий при подходе к диаметральной линии расположения магнитов 4, 5. Далее сила тока уменьшается. При осевых деформациях стенок отверстия 9 Р 1 смещаются в осевом направлении посредством призм 7. При радиальных деформациях происходит радиальное перемещение магнитов 4, 5. Т. обр., по изменению расстояния между всплесками на осциллограмме определяют изменение положения Р1 и осевые деформации стенок скважины, а по изменению амплитуды всплесков - радиальные деформации стенок отверстия. 1 ил. У (Л ff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (S1) 4 Е 21 С 39 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4030159/22-03 (22) 10.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е. В. Лодус (53) 623.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 600385, кл. Е 02 d 1/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1033738, кл. Е 21 С 39/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СМЕЩЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к измерительной технике, используемой в горном деле.

Цель изобретения — повысить точность измерений путем регистрации осевых и радиальных деформа ци й. Устройство содержит реперы (Р) 1 в виде колец из диэлектрического материала, распорные приспособления и стержень (С) 2 из диэлектрического материала. Он пропущен через кольца и имеет проводник (П) 3 на боковой поверхности в виде П-образной рамки. Причем

П 3 уложен по спирали с шагом, равным длине С 2, и может поворачиваться вокруг своей оси. На направляющих пазах на

P 1 диаметрально установлены подвижные постоянные магниты 4 и 5. Они соединены с распорными приспособлениями, выполненными в виде пружины 6 и призмы 7.

При вращении С 2 происходит поочередное пересечение П 3 силовых магнитных линий магнитов 4 и 5. В П 3 возникает переменный ток, возрастающий при подходе к диаметральной линии расположения магнитов 4, 5. Далее сила тока уменьшается.

При осевых деформациях стенок отверстия 9

P 1 смещаются в осевом направлении посредством призм 7. При радиальных деформациях происходит радиальное перемещение магнитов 4, 5. Т. обр., по изменению расстояния между всплесками на осциллограмме определяют изменение положения Pl и осевые деформации стенок скважины, а по изменению амплитуды всплесков — радиальные деформации стенок отверстия. 1 ил.

1323712

Изобретение относится к измерительной технике, используемой в горном деле для изМерения смещений в скважинах, в отверс тиях образцов при механических испытаниях.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем регистрации осевых и радиальных деформаций.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит реперы 1, выполненные в виде колец из диэлектрического материала, стержень 2 из диэлектрического материала, который пропущен через кольца реперов и имеет проводник 3 на боковой поверхности, уложенный по спирали с шагом, равным длине стержня. Стержень 2 установлен с возможностью поворота вокруг своей оси.

Устройство снабжено постоянными магнитами 4 и 5, диаметрально установленными на направляющих пазах на реперах 1 с возможностью радиального перемещения и соединенными с распорными приспособлениями в виде пружины 6 и призмы 7. Проводник выполнен в виде П-образной рамки.

Для вращения стержня 2 используется привод 8. Для обеспечения надежного упора колец 1 в стенки отверстия 9 каждое кольцо имеет несколько дополнительных распорных приспособлений 10, в которых магниты не установлены. В качестве регистрирующей аппаратуры может использоваться шлейфный осциллограф (не показан1.

Устройство работает следующим образом.

Включают привод 8 и вращают стержень 2 вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью. При вращении стержня размещенный на нем проводник 3 поочередно пересекает силовые магнитные линии магнитов 4 и 5, расположенных на кольцах 1. При пересечении силовых магнит. ных линий в проводнике 3 генериру< тся ЭДС и возникает переменный ток.

При подходе проводника 3 к диаметральной линии расположения магнитов 4 и 5 величина ЭДС увеличивается, ток возрастает, и на осциллограмме появляется отклонение луча записи силы тока в измерительной цепи. Дальнейший поворот стержня 2 уменьшает силу тока, наведенного данным магнитом. Продолжение поворота стержня 2 приближает проводник 3 к магнитам 4 и 5 следующего кольца, на осциллограмме появляется новый всплеск. За один оборот стержня 2 проводник 3 поочередно пересекает силовые линии всех магнитов на кольцах реперов 1, осциллограмма имеет вид синусоидальной кривой, количество всплесков на которой равно количеству реперов 1, расстояние между всплесками пропорционально расстоянию между реперами 1. При появлении осевых деформаций стенок отверстия 9 происходит гза2 ямное осевое смещение реперов 1 под действием призм 7 распорного приспособления, в результате которого происходит взаимное смещение всплесков на осциллограмме.

При появлении радиальных деформаций стенок отверстия 9 происходит радиальное перемещение магнитов 4 и 5, изменяется расстояние от магнитов до проводника, что приводит к изменению величины ЭДС при пересечении проводником 3 силовых линий дан1Р ного магнита. Зтс изменяет амплитуду всплеска на осциллограмме в соответствии с величиной и направлением перемещения магнита. Таким образом, по изменению расстояния между всплесками на осциллограмме определяют изменение положения реперов

l и осевую деформацию стенок скважины, а по изменению амплитуды всплесков — радиальные деформации стенок отверстия в областях расположения реперов 1.

Стержень 2 с приводом 8 использует2ц ся для поочередного измерения в нескольких отверстиях 9, при этом регистрация сигналов всякий раз начинается после достижения заданной постоянной скорости вращения стержня.

Для установки реперов в отверстия используют монтажную трубу с наружным диаметром, равным диаметру отверстия 9.

Очередной репер устанавливают вблизи торца трубы, вводят трубу в отверстие 9 на глубину расположения репера и выталкиваЗО ют репер из трубы с помощью штанги. При выходе из трубы пружины 6 выдвигают призмы 7 и фиксируют положение репера в отверстии.

Обмотку на стержне 3 укладывают в канавки, образованные при нарезке на стержЗ5 не двузаходной резьбы с шагом, равным длине стержня. Магниты в направляющих располагают так, чтобы противоположные полюса их были направлены к проводнику. Снятие сигнала с проводника производится с помощью токосъемных щеток.

4О

Фор.лула изобретения

Устройство для измерения смещений горных пород, содержащее реперы, выполненные в виде колец из диэлектрического материала, распорные приспособления, стержень из диэлектрического материала, который пропущен через кольца реперов, имеет проводник на боковой поверхности, уложенный по спирали с шагом, равным длине стержня, gp и установлен с возможностью поворота вокруг своей оси, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем регистрации осевых и радиальных деформаций, оно снабжено постоянными магнитами, диаметрально установленными на

55 направляющих пазах на реперах с возможностью радиального перемещения и соеди1323712

3 4 ненными с распорными приспособлениями, а проводник выполнен в виде П-образной выполненными в виде пружины и призмы, рамки.

Составитель И. Фомичева

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2943/36 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4