Деформограф

(19) (10 за) Е 21 С 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где Й и Й 3"г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт физики Землиим.О.Ю.Шмидта и Институт сейсмологииАН СССР(56), 1. Латынина Л.А., Кармалеева Р.М.Деформографические измерения, М.,1978, с. 153.2. Авторское свидетельство СССРУ 483566, кл. С 01 В 5/30, 1968.(54)(57) ДЕФОРМОГРАФ, содержащийнеподвижные репера, два проволочныхчувствительных элемента с различными коэффициентами линейного расширения, соединенные с устройством постоявного натяжения чувствительных элементов, и отсчетное устройство, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,он снабжен неравноплечим рычагомустановленным на одном из реперови соединенным с отсчетным устройством, а чувствительные элементы,прикреплены к рычагу, при этом длины плеч рычага выбираются из соотношения длины плеч рычага;коэффициент линейногорасширения земной поверхности;коэффициенты линейногорасширения проволок.-делу и геофизике и предназначенодля измерения деформаций горных пород.Известно устройство для измерения деформаций, содержащее чувствительный элемент и отсчетное устройство 13,Недостаток данного устройствазаключается в его сложности и громоздкости,Известен деформограф, содержащийнеподвижные репера, два проволочныхчувствительных элемента с различными коэффициентами линейного расширения, соединенные с устройством постоянного натяжения чувствительных элементов, и отсчетное устройство Г 2 3.1Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измерений, 20 Цель изобретения - повышение точностифизмерений.Поставленная цель достигается тем, что в деформографе, содержащем непод- д 5 вижные репера, два проволочных чувствительных элемента с различными коэффициентами линейного расширения, соединенные с устройством постоянного натяжения чувствительных элементов, и отсчетное устройство, он снабжен неравноплечим рычагом, установленным на одном из реперов и соединенным с отсчетным устройством, а чувствительные элементы прикреплены к рычагу, при этом длины плеч рычага выбираются из соотношения где Йи д - длины плеч рычага;с - коэфФициент линейногорасширения земной поверхности;о и а( - коэфФициенты линейного 45.расширения проволок. На чертеже представлен деформог-.раф. Устройство состоит из неподвижно 50 го репера 1, жестко соединенного с исследуемой горной породой, проволочных чувствительных элементов 2 и 3, рычага 4, оттяжек 5 и 6, репера 7 закрепления оттяжек, отсчетного55 устройства 8 и регистратора 9.Принцип действия устройства заключается в следующем. На исследуемом участке земной поверхности закрепляются два репера. К одному из них жестко присоединяются одним концом оба проволочных чувствительных элемента. На втором репере закрепляются устройство постоянного натяжения проволок и отсчетное устройство. Рычаг 4, к которому крепятся проволоки,. устанавливается на катке или подвешивается на кронштейны таким образом, что он может следовать за температурным изменением проволочных элементов, Проволоки крепятся к рычагу. К этому же рычагу крепится подвижная часть отсчетного устройства. Устройство полностью температурно скомпенсировано при выполнении следующего условия: В первом приближении температурное удлинение исследуемого участка земной коры можно представить в видеД,= 1. (1 +Ы, 1 Т) - 1. (1) где Ь Е 1 - удлинение участка земнойповерхности под действиемтемпературных изменений;Ь - исходная длина участка;с 1. - коэффициентлинейногорасширения земной поверхности;ЬТ - величина температурныхизменений. В дальнейшем будем считать, что всякое дополнительное изменение длины исследуемого участка земной, поверхности является его деформацией.Если над исследуемым участком расположен один проволочный чувстви тельный элемент, удлиняющий при измерении температуры по закону(1 + Ы дТ) в . 1. , (2) где дЬ - удлинение проволоки поддействием температурныхизменений;Ьц - исходная длина проволочного чувствительного элемента;о - коэффициент линейногорасширения проволоки;ДТ - величина температурныхизменений,1101551 Составитель И. НазаркинаРедактор И, Николайчук Техред М.Надь Корректор А. ференц Заказ 4735/19 Тираж 565 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3то разность удлинений РД Ь будет пропорциональна изменению .температу- ры ддЬ = дЬ 1- дЬг= Ь,дТ(о-сСд (3)Для того чтобы дд Ь -ф О, необходимо применять чувствительный элемент с коэффициентом линейного расширения, равным коэффициенту линейного расширения исследуемого участка поверхности земли, что осуществить практически невозможно. Если в деформограф ввести еще один проволочный чувствительный элемент с коэффициентом линейного расширения оС, отличным от коэффициентов линейного расширения земной поверхности исследуемого участка и основного проволочного чувствительного элемента, то температурное удлинение такого дополнительного чувствительного элемента имеет также виддЬз Ьо(1 +од Т) - Ь, . (4) где ЮЬ - удлинение дополнительнойЭпроволоки под действием температурных изменений;Ь - исходная длина дополниотельного проволочного чувствительного элемента;о - коэффициент линейногорасширения дополнительной проволоки; йТ - величина температурных изменений,Разность уравнений (1) и (4) дает5рдЬ =дЬ -дЬ = ЬодтЫ-о), (5)2 1 З оа отношение выражения (1) к выражению (5) 1 О д Ь Л Ь - д Ь 2 д.1-ог - С (6) д 2 дЬ дЬ 1-дЬЗ дэ где С - постоянная величина, не зависящая от температурных 15 изменений. Из формулы (6) видно, что любая комбинация отношений разностей линейно расширяющихся от температуры неодинаковых элементов дает возможность исключить температурные влияния из наблюдений. Действительно, если измерить величины о. - о и о(, - о игвзять их отношение, то всякое отклонение величины С от исходной величины С в формуле (6), характеризует деформацию исследуемого участка земной поверхности. Кроме того, раз берется отношение изменения длин проволок, то это позволит уменьшить и влияния крипа.