Ультразвуковой шпуровой датчик

и 870709 Союз Советски кСоцнапнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл,(22) Заявлено 19.06. 79 (2 ) 2782518/22-03 с присоединением заявкиЕ 21 С 39/00 ЪеударсжемВ квинтет СССР аю делан язввретеяяй н вткрцтя 1Дата опубликования описания 09,10.81 В . И. Ерофеев, В . С . Кононенко, В, И .,Панин, Б . Н . Певзне 1 р и А. А. Смирнов,Горный институт ордена Ленина Кольского,филиалаим. С. И. Кирова АН СССР и Особое конструкторское бюро,;ордена Ленина института физики Земли им. О. Ю. ШмидтаАН СССР(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ШПУРОВОЙ ДАТЧИК Изобретение относится к устройствам для исследования горных пород геофизическимиметодами, в частности методом ультразвукового прозвучивания.Известен ультразвуковой шпуровой датчик, состоящий из корпуса, выполненного из двух полуцилиндров, соединенных фиксируемыми крышками, пьезопакета, размещенного на подвижном основании, связанном с корпусом посредством пружины 13 .1 ОИзвестен также ультразвуковой шпуровой датчик, содержащий корпус с пневмоцилиндром и поршнем, пружину возврата и пьезоэлемент 21 .1 ЗНедостатком таких ультразвуковых датчиков является непостоянное уси-лие прижима пьезоэлемента к стенке скважины при изменении ее диаметра, что снижает точность измерений.20Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспечения постоянства усилия прижима пье зоэлемента к стенке шпура. Цель достигается тем, что датчикснабжен шарнирно-рычажным механизмом, на одном из рычагов которого закреплен пьезоэлемент.На чертеже схематично изображенультразвуковой датчик,Ультразвуковой датчик содержит Корпус 1 с пневмоцилиндром 2, поршень 3,пружину возврата 4, пневматическое уплотнение 5, сальник 6. Поршень шарнирно соединен с шарнирно-рычажным механизмом, состоящим иэ шести кривошипов 7 и двух поступательно перемещающихся рычагов 8, на одном из которыхжестко закреплен пьезоэлемент 9 с, ка"белем 10. На корпусе 1 имеется хвостовик 11 для подсоединения досыльныхштанг и штуцер 12 для присоединенияшланга, по которому подводится сжатыйвоздух.Датчик работает следующим образом.Датчик подается в скважину на досылочных штангах (не показаны), крепящихся к штоку 11. Пьезоэлемент 9870709 Формула изобретения 15Ультразвуковой шпуровой датчик, содержащий корпус с пневмоцилиндром ипоршнем, пружину возврата и пьезоэлемент, о т л и ч а ю щ и й с я тем,20что, с целью повьппения точности измерений путем обеспечения постоянстваусилия прижима пьезоэлемента к стенке шпура, датчик снабжен шарнирнорычажным механизмом, на одном из ры 25чагов которого закреплен пьезоэлемент,подсоединяется к измерительному при.бору с помощью кабеля 10, При подаче в пневмоцилиндр 2 сжатого воздуха через штуцер 12 поршень 3 начинает перемещаться и, взаимодействуя с кривошипами 7 шарнирно-рычажной системы, приводит в движение поступательно перемещающиеся рычаги 8, которые в конце своего движения оказываются прижатыми к стенке скважины; при этом пружина 4 растягивается. Характеристика пружины 4 выбрана таким образом, что она компенсирует избыточное усилие прижима рычагов 8 к стенке скважины, возникающее в шарнирно-рычажной системе при перемещении поршня под действием сжатого воздуха постоянного давления.Уплотнение 5 служит для герметиза. ции поршня 3 в пневмоцилиндре 2, а сальник 6 предназначен для защиты пневмоцилиндра от загрязнения.Устройство благодаря постоянству усилия прижима пьезодатчика к породе повьппает точность измерений методом ультразвукового озвучивания, причем точность измерений амплитуды ультразвукового сигнала значительно повьппается. Кроме того, настоящее устройство имеет более высокую степень30 надежности в эксплуатации, чем существующие, так как в данном датчике поршень с уплотняющими элементами расположен не перпендикулярно оси датчи 4ка, а соосно с ним, что позволяет выполнить уплотнения, обеспечивающие высокую надежность работы устройства.За счет повышения точности измерений и их стабильности, а также повы-. шения надежности датчика производительность определения и контроля напряжений и деформаций в горных породах, производимых с помощью этого датчика в сравнении с известными возрастает на 20-307. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 446636, кл. Е 21 В 47/00, 1972.2. Турчанинов И.А, Тектоническиенапряжения в земной коре и устойчивость горных выработок. Л "Наука",1978, с, 92-93 (прототип),Составитель Е, БорисоваРедактор А. Багирова Техред Ж.Кастелевич Корректор М. КосЗаказ 8517/35 Тираж 630 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб, 8. 45Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4