Устройство для измерения напряжений в массиве горных пород

,ЯО 1219805 а) 4 Е 21 С 39/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВСЕСОЗОЗИ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯи,"1",Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский государственный проектныйи научно-исследовательский институт цветной металлургии(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД по авт. св.1067212, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности определения направления главных напряжений, оно снабжено подвижной маркой в виде шарика, размещенной с возможностью свободного перемещения, замкнутой полости между коническим зеркалом с наружной зеркальной поверхностью и торцом световода,219805 Ф,м г Б г С,оста Тех ред Тираж Государс ам изо ва, Ж Патент,вителв 1 и 1. Е 1 ере70 венного ретеннй 55, РаР г. Уж го кимович Крректор В. НутягадписноеСССР овач Редактор О Заказ 1306 1шскарод,Изобретение относится к горному делу, в частности к приборам для исследования напряжений в горных породах, и является усовершенствованием устройства по авт. св.1067212.Цель изобретения - повышение точности определения направления главных напряжений в массиве горных пород.На фиг. 1 изображено предлагаемое уст ройство, общий вид; на фиг. 2 -- фотоупругий элемент с коническим зеркалом и направляющим конусом; на фиг. 3 - головная часть подвижного зонда.Устройство состоит из серии датчиков 1, выполненных в виде цилиндров с диаметром осевого отверстия, несколько превышающим внешний диаметр подвижного зонда 2. Датчики 1 состоят из элементов 3, выполненных из оптически чувствительного материала, например, полистирола СД. Задняя торцовая часть элементов 3 покрыта зеркальным слоем 4. Перед элементом 3 вплотнукР к нему на эластичной кольцевой прокладке 5 установлено коническое зеркало 6 с внутренней зеркальной поверхностью. Для направленного движения и ориентировки В устройстве подвижного зонда передняя торцовая часть конического зеркала выполцена В виде конуса. Все датчики совместно с коническими зеркалами закрепляются внутри гибкой тонкостенной трубы 7, которая вводится В цилиндрическое включение.Головная часть подвижного зонда - наконечник 8 имеет конусообразную поверхность. Внутри наконечника 8 установлено коническое зеркало 9 с внешней зеркальной поверхностью. Наконечник крепится к гибкой трубе 10, Внутри которой находится световод 11. В замкнутом пространстве между коническим зеркалом 9, торцовой поверхностью световода1 и гладкой внутренней цилиндрической поверхностью наконечника 8 находится подвижная марка в виде шарика 12 из материала, не прилипающего к поверхности, с которой он контактирует (например, металл, капля ртути).Устройство работает следу 1 ощим образом.Гиокая тонкостенная труба 7 с размещенными в ней датчиками 1 устанавливается В цилиндрическом включении, образованном в исследуемом материале, например в горной породе, и укрепляется к стенкам включения с помощью самотвердеющего клея. При на гружении массива горных пород в датчиках 1за счет совместного их деформирования с породами возникают напряжения, которые различны по своей величине В каждом датчике вследствие неоднородности псрод и неравномерности распределения напряжений 1В породе по длине включения. Для снятия показаний пОдвижцой зонд 2 Вводят в Осевое Отверстие атчикови устанавливают так что видна оптическая картина в датчике 1.это достигается тем. то луч поляризованного света проходит по световоду 1, последовательно отражаясь от зеркал 6 и 9, проходит сквозь фотоупругий элемент 3, отражаясь От зеркальной поверхности 4, вновь проходит через фотоупругий элемент 3 и, отраРкаясь от зеркал 6 и 9, проходит по 25 светоцоду к цяблюдател 1 о. састь луча, встретившая ца своем пути шарик, который всегда находится в самой нижней части полости наконечника 8, отражается (или погло 1 цается), в результате чего наблюдатель видит Оптическчо картину. По оптическим картинам, поучецнымс датсиков 1, определяется кошентрациянапряжений с учстом их положения в пространстве В каждом фотоупргом датчике 1по отношению, например, к внепР ней цагруз". яке. сем больше число датчиков 1 В скважине,тем точнее и качественнее Определяется рас ределение напряжений в массиве горныхПОРОД ПО ДЛИНЕ ВКЛЮЧЕНИЯ,