Устройство для измерения смещений горных пород

(511 4 Е 21 С 39 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(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 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 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 Р 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 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 Р 1 и осевые деформации стенок скважины, а по изменению амплитуды всплесков - радиальные деформации стенок отверстия. 1 ил.Изобретение относится к измерительнойтехнике, используемой в горном деле для из.оперения смещений в скважинах, в отверстиях образцов при механических испытаниях.Целью изобретения является повьццениеточности 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 кольцареперов и имеет проводник 3 на боковойповерхности, уложенный по спирали с шагом,равным длине стержня. Стержень 2 установлен с возможностью поворота вокруг своейоси.Устройство снабжено постоянными магнитами 4 и 5, диаметрально установленнымина направляющих пазах на реперах 1 свозможностью радиального перемещения исоединенными с распорными приспособлениями в виде пружины 6 и призмы 7. Проводник выполнен в виде П.образной рамки.Для вращения стержня 2 используетсяпривод 8. Для обеспечения надежного упора колец 1 в стенки отверстия 9 каждоекольцо имеет несколько дополнительных распорных приспособлений 10, в которых магниты не установлены. В качестве регистрирующей аппаратуры может использоваться шлейфный осциллограф (не показан 1.Устройство работает следующим образомВключают привод 8 и вращают стержень 2 вокруг своей оси с постоянной угловой скоростью. При вращении стержняразмещенный на нем проводник 3 поочередно пересекает силовые магнитные линиимагнитов 4 и 5, расположенных на кольцах 1. При пересечении силовых магнитных линий в проводнике 3 генерируется ЭДС и возникает переменный ток.При подходе проводника 3 к диаметральной линии расположения магнитов 4 и 5величина ЭДС увеличивается, ток возрастает, и на осциллограмме появляется отклонение луча записи силы тока в измерительной цепи. Дальнейший поворот стержня 2 уменьшает силу тока, наведенногоданным магнитом. Продолжение поворотастержня 2 приближает проводник 3 к магнитам 4 и 5 следующего кольца, на осциллограмме появляется новый всплеск. Заодин 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 междуреперами 1, При появлении осевых деформаций стенок отверстия 9 происходит гза. 2ямное осевое смещение реперов 1 под действием призм 7 распорного приспособления, в результате которого происходит взаимное смешение всплесков на осциллограмме.При появлении радиальных деформаций стенок отверстия 9 происходит радиальное перемещение магнитов 4 и 5, изменяется рас.стояние от магнитов до проводника, что приводит к изменению величины ЭДС при пересечении проводником 3 силовых линий данО ного магнита. Зтс изменяет амплитудувсплеска на осциллограмме в соответствиис величиной и направлением перемещениямагнита. Таким образом, по изменению расстояния между всплесками на осциллограмме определяют изменение положения реперов1 и осевую деформацин) стенок скважины,а по изменению амплитуды всплесков - радиалные деформации стенок отверстия вобластях расположения реперов 1.Стержень 2 с приводом 8 использует 20 ся для поочередного измерения в нескольких отверстиях 9, при этом регистрациясигналов всякий раз начинается после достижения заданной постоянной скорости врацения стержня,Для установки реперов в отверстияиспользуют монтажную трубу с наружнымдиаметром, равным диаметру отверстия 9.Очередной репер устанавливают вблизи торца трубы, вводят трубу в отверстие 9 наглубину расположения репера и выталкиваЗо ют репер из трубы с помощью штанги. Привыходе из трубы пружины 6 выдвигают призмы 7 и фиксирунзт положение репера в отверстии.Обмотку на стержне 3 укладывают вканавки, образованные при нарезке на стержЗ 5 не двузаходной резьбы с шагом, равнымдлине стержня, Магниты в направляющихрасполагают так, чтобы противоположныеполюса их были направлены к проводнику. Снятие сигнала с проводника производится с помощью токосъемных щеток.4 Оформила 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, ч 0 и установлен с возможностью поворотавокруг 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 соеди 13237 23 4ненными с распорными приспособлениями, а проводник выполнен в виде П-образнойвыполненными в виде пружины и призмы, рамки.Составитель И. ФомичеваРедактор А.Маковская Техред И. Верес Корректор А. ИльинЗаказ 2943/36 Тираж 454 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4