Устройство для измерения температуры горных пород

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советски кСоциапистическикРеспубпик(53) УДК 622.241, .8.05 (088.8) ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Институт технической теплофизики АН Украинской ССР(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗЛЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРНЫХ ПОРОДИзобретение относится к устройствам для измерения температуры стен промышленных сооружений, а именно к устройствам для измерения температуры горных пород в подземных выработках.Известно устройство для измерения температуры горных пород, содержащее термистор, помещенный в винипластовый насадок залитый теплопроводящим материалом 11.Это устройство фактически измеряет температуру воздуха в подушке на герметизируемом участке, а не температуру горных пород на этом участке.Известно также устройство для измерения температуры горных пород, содержащее полый цилиндрический корпус, в основании которого смонтирован термопроводящий 15 элемент из эластичного материала и полость которого заполнена термопроводящей жидкостью 12).. В этом устройстве только часть поверхности сферы контактирует с горной породой, при этом площадь контакта, а следователь.но, и результаты измерения сильно зависят от усилия прижатия и положения всего прибора в скважине (шпуре). 2Таким образом, упомянутые устройства не обладают стабильностью показаний вследствие инерционности теплопередачи и непостоянства контакта с породой.Цель изобретения - уменьшение инерционности устройства и повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что полость корпуса устройства заполнена легкокипящей термопроводящей жидкостьюфреоном, а в верхней части корпус имеет клапан с нониусом и шкалой,Термопроводящий элемент может быть выполнен в виде пластины, имеющей толщину от 0,7 до 1,0 мм.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство в рабочем положении, при прижатии к вертикальной поверхности; на фиг, 3- то же, при прижатии к горизонтальной поверхности.Устройство состоит иэ слоистого батарейного датчика теплового потока, включающего опрессованную заготовку 1 и эластичную заливку 2 иэ самовулканиэирующегося герметика марки ВТУР. Батарейный датчик теплового Потока установлен с помощьюжесткой теплопроводящей пластины 3 в основании профилированного полбго корпуса 4 из теплоизоляционного материала,Батарейный датчик теплового потока установлен выступающим на 1/2 эластичной заливки 2 за ограничивающую сжатие кромку 5 основания полого корпуса 4, частично заполненного легкокипящей жидкостью 6. В непосредственной близости от теплопередающей пластины 3 установлен нагреватель 7, который замыкается с автономным источником питания, например аккумуляторной. батареей, (на чертеже не показано) через выключатель. Полый корпус 4 снабжен клапаном 8 с регулятором нагрузки, включающим микрометрический винт 9, уравновешивающую пружину 10, цилиндрический конус 4 снабжен клапаном 8 с регулятором нагрузки, включающим микрометрический винт 9, уравновешивающую пружину 10, цилиндрический нониус 11 и линейную шкалу 12, проградуированную в единицах давления насыщения паров легкокипящей жидкости в полом корпусе, а также штуцер 13 отвода паров в пароприемную эластичную емкость (на чертеже не показано). Предохранительный клапан 8 устанавливается на пробке 14, соединенной с полым корпусом 4 через резьбовове соединение, герметизирующее прокладку 15. Термоэлектроды от батарейного датчика теплового потока подключены к нульгальванометру (на чертеже не показано). Толщина эластичной заливки 2 выбрана равной 1 мм.Перед эксплуатацией устройство заполняется легкокипящей жидкостью-фреоном Ф. Устройство прижимается к поверхности горнык пород (см. фиг, 2 и 3). Эластич.ная заливка 2 сжимается, заполняя все неровности в поверхности горных пород, вытесняет воздух из поверхности контакта. Кромка 5 основания полого корпуса 4, ограничи. вающая сжатие, соприкасается с поверхностью горных пород. Сжатие эластичной заливки 2 прекращается. Обеспечивается надежный контакт датчика теплового потока с поверхностью горных пород. При этом легкокипящая жидкость 6 контактирует с поверхностью пластины.Нулевая отметка цилиндрического нониуса 11 клапана 8 устанавливается на отмутку линейной шкалы 12, соответствующую давлению кипения легкокипящей жидкости 6 при температуре, ориентировочно равной температуре горных пород в измеряемой точке. Затем замыкается электрическая цепь нагревателя 7. Температура жидкости 3 6 повышается до температуры кипения, соответствующей установленному на шкале давлению, и после вскипания стабилизируется.При повышении давления паров в полом корпусе 4 клапан 8 срабатывает, стравливая епары через штуцер 13 в пароприемиую емкость. Вращением микрометрического винта 9, изменяем нагрузку на клапан 8 и устанавливаем стрелку нуль-гальванометра в нейтральное положение. Тепловой поток через батарейный датчик теплового потока о прекращается, Температура кипящей жидкости 6 становится равной температуре горных пород.По шкале 12 и нониусу1 определяетсядавление в полом корпусе 4, а по нему - температура горных пород,леФормула изобретения1. Устройство для измерения температуры горных пород, содержащее полый цилиндрический корпус, в основании которогосмонтирован термопроводящий элемент изэластичного материала и полость которогозаполнена термопроводящей жидкостью, отличающееся тем, что, с целью уменьшенияЗф инерционности устройства и повышения точности измерений, полая часть корпуса заполнена фреоном, Ф, а в верхней части имеетклапан с нониусом и шкалой.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что термопроводящий элемент выполнен ввиде пластины,3. Устройство по пп.1 и 2, отличающеесятем, что термопроводящий элемент имееттолщину от 0,7 до 1,0 мм.Источники информации,46 принятые во внимание при экспертизе1. Веденин А. И., Наконечный В, В.Термисторный снаряд для измерения температуры горных пород, - Сб. Новые исследования в горном деле. Научные труды ЛТИ,вып. 6, 973, с. 18 - 20.2. Авторское свидетельство СССР46899, кл. Е 21 В 47/06, 1972 (прототип).