Устройство для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций

Устройство для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повьшение достоверности и результатов измерения деформаций . Для этого на корпусе (К) 1, имеющем верхнюю и нижнюю крьппки 2 и 3, установлены соосно с ним два стопорных кольца 14 и 15 с закрепленными в них штифтами 16. На нижней крышке 3 К 1 закреплена неподвижная втулка 12. Устр-во имеет кольцевые нагревательные элементы 17-19, один из которых

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (su 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4160145/22-03 (22) 12. 12.86 (46) 30.09.88. Бюл. Р 36 (71) Криворожский горнорудный институт (72) Г.Т.Фаустов, В.Е.Василенко, А.С.Соколенко и Л.П.Буян (53) 622.241(088.8) ,(56) Ардашев К.А. и др. Методы и приборы для исследования проявления горного давления. М.: Недра, 1981, с ° 51. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ТЕН30РЕЗИСТОРОВ В СКВАЖИНЕ И ИЗМЕРЕНИЯ

ДЕФОРМАЦИЙ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения — снижение трудоемкости и повьппение достоверности и результатов измерения деформаций. Для этого на корпусе (К) 1, имеющем верхнюю и нижнюю крьппки 2 и 3, ÄÄSUÄÄ 1427069 А1 установлены соосно с ним два стопорных кольца 14 и 15 с закрепленными в них штифтами 16. На нижней крышке 3

К 1 закреплена неподвижная втулка 12.

Устр-во имеет кольцевые нагревательные элементы 17-19, один из которых (17) размещен в К 1 вокруг пружины

13 крышки 3. Два других элемента 18 и 19 установлены на К t и контактируют с кольцами 14 и 15. При этом пружина 13 и кольца 14 и 15 выполнены из материала, обладающего памятью формы. На обращенных одна к другой поверхностях крышек 2 и 3 выполнены радиальные пазы 4 для штифтов 16.

Под действием тепла элементов 18 и 19 последовательно расширяются кольца

14 и 15 и пружина 13, что при установке устр-ва в скважине позволяет автоматически центрировать и фиксировать его. 1 ил.

1427069

Пзобретение относится к горкому делу, в частности к устройствам для установки тензорезисторов в скважине и определения напряжений в массиве пород по деформации тензорезисторов методом разгрузки, Цель изобретения — снижение трудоемкости и повьш ение достоверности результатов измерения деформаций, 10

На чертеже показана схема устройства для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 крыш- 15 ками, у которых на обращенных одна к другой поверхностях выполнены радиальные пазы 4, подвижную втулку 5 с разъемом 6 для розетки 7 устанавливаемых тензорезисторов 8, размещенную 20 в корпусе 1, диск 9 горной породы с наклеенным на нем компенсирующим тензорезистором 10, закрепленный на подвижной втулке 5, неподвижную втулку

11, закрепленную в корпусе 1, допой- 25 нительную неподвижную втулку 12, закрепленную на нижней крышке 3, пружину

13, установленную в корпусе 1 между втулками 5 и 11, стопорные кольца 14 и 15 с закрепленными в них штифтами

16, установленные на корпусе 1 соосно с ним так, что штифты 16 входят в радиальные пазы 4 крьпиек 2 и 3, кольцевые нагревательные элементы 17-19, из которых нагревательный элемент 17 установлен в корпусе 1 вокруг пружины 13, два нагревательных элемента 18 и 19 установлены на корпусе 1 и контактируют соответственно со стопорными кольцами 14 и 15, штуцер 20 с зам- qo ком 21, установленный на верхней, крышке 2 и предназначенный для соединения устройства с досылочной штангой 22, и штепсельный разъем 23, закрепленный на втулке 11 и предназка- . p5 ченный для соединения нагревательных элементов 17-19 и тензорезисторов 8 и 10 через кабель 24 с блоком питания и измерительным прибором (не показаны). Пружина 13 и стопорные коль- 0 ца 14 и 15 выполнены из материала, обладающего памятью формы, например никелида титана.

В зазоре между крьпйками 2 и 3 и стопорными кольцами 14 и 15 установлены пружины 25, обеспечивающие прижатие стопорных колец 14 и 15 к нагревательным элементам 18 и 19. Между нагревательными элементами 17-19 и корпусом 1 установлены теплонзолируюm«e прокладки 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

Розетку 7 с установленными на ней и смазанными клеем тензорезисторами 8 вставляют в разъем б. От источникапитания (не показан) по кабелю 24 через разъем 23 подают напряжение на нагревательные элементы 17-19. Под действием тепла от нагревательного элемента 17 .пружина 13 сжимается и тянет за собой подвижную втулку 5 и вместе с ней розетку 7, утапливая ее за выступы дополнительной неподвижной втулки 12. Одновременно под действием тепла от нагревательных элементов

18 и 19 стопорные кольца 14 и 15 сжимаются и их наружный диаметр становится меньшим дчаметра крышек 2 и 3.

В таком положении ст опорных колец 14 и 15 и пружины 13 устройство вставляют в скважину и с помощью досылочной штанги 2? перемещают по скважине цо упора выступами втулки 12 в забой сквлкины. Затем отключают на-. гревательные элементы 18 и 19 от источника питания, стопорные кольца 14 и 15„ остывая, Расширяются и упираются наружной поверхностью в стенки скважины. При Расширении стопорных колец 14 и 15 закрепленные в них штифты 16 перемещаются в пазах 4 крышек 2 и 3, центрируя все устройство в скважине, а по окончании расширения стопорных колец 14 и 15 устройство оказывается зафиксированным B скважине ° После этого отключают от источника питания нагревательный элемент 17, "тружика 13, остывая, удли» няется и перемещает подвижную втулку 5 с розеткой 7 в направлении забоя .скважины и прижимает смазанные клеем тензорезисторы 8 к горной породе. Затем извлекают из скважины досылочную штангу ?2, для чего тянут ее в каправлекии устья скважины, замок 21 выходит из зацепления со штуцером 20 и освобождает штангу 22.

Устройство оставляют в скважине в таком положении до отвердения клея, а штангу 22 используют для установки тензорезисторов в других скважинах.

После отвердения клен к кокцу каб— ля 24, выходящему в устье скважины, подключают измерлтель-кый прибор (не показан) и замеряг т сопротивление тензорезисторов 8 и 10, значения ве1427069

rz

219 Устройство для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций, содержащее цилиндрический корпус с верхней и нижней крышками, подвижную втулку с разъемом для ро25 зетки устанавливаемых тензореэисторов, размещенную ь корпусе, закрепленный на подьижной втулке, циск горной породы с наклеенным на нем компенсирующим тензорезистором, непод3Q вижьцю втулку, =-акрепленную в корпусе, пружину, установленную между втулками, штепсельный разъем, закрепленный на неподвижной втулке, и штуцер для соединения с досыпочной штангой, закрепленный на верхней крьппке, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повьппения достоверности результатов измерения деформаций, оно снабжено уста4р. новленныж? на корпусе соосно с ним

9, двумя стопорными кольцами. с закрепленнымии в них штифтами, дополнительной неподвижной втулкой, закрепленной . на некией крьппке, и кольцевыми нагре45 вательными элементами, один из которых размещен в корпусе вокруг пружины, два других установлены на корпусе и контактируют с стопорнь?ми кольцами, при этом поужина и стопорные кольца вь?полнены иэ матеРиала, обладающего памятью формы, а в обращенных одна к другой поверхностях крьппек выполнены радиальные пазы для штифтов стопорных колец, Произв.-полигр. пр-тие, г. личин которых используют как начальные данные при определении напряжений в массиве. Затем от блока пит»ния по кабелю 24 через разъем 23 годают напряжение на нагревательный элемент 17, под действием тепла которого пружина 13 сжимается и тянет за собой подвижную втулку 5 с закрепленным на ней разъемом 6, выводя его из зацепления с контактами розетки 7 тензорезисторов 8. После этого подают напряжение на нагревательные эле1 менты 18 и 19, под действием тепла которых сжимаются стопорные кольца 14 и 15, освобождая устройство, которое кабелем 24 извлекают из скзажины.

Последовательное расширение стопорных колец 14 и 15 и пружины 13 при установке устройства в скважине позволяет осуществить автоматическую центровку и фиксацию устройства в скважине и обеспечивает дозирование и равномерное усилие прижатия тенэорезисторов 8 к забою скважины и исключает смещение розетки 7 в скважине после контакта с забоем. Автоматизация процесса и возможность использования одного комплекта досылочных штанг для установки тензореэисторов в нескольких скважинах, не дожидаясь .отвердения клея в каждой из скважин, снижает трудоемкость процесса установки тензорезисторов. При установке тензорезисторов в скважинах, направленных вертикально вниз или под углами, близкими к этому направлению, изобретение позволяет вообше отказаться от досыпочных штанг.

При извлечении устройства иэ сквая<ины вначале производится рассоедине?9ие разъема 6 с розеткой 7 тензорезисторов 8, а затем сжатием стопорных колец 14 и 15 снимается фиксация устройства в скважине, что позволяет исключить возможность нарушения клеевого соединения тензорезисторов 8 с горной породой под действием веса устройства, а это совместно с высоким качеством склеивания повышает достоверность результатов измерения деформаций горных пород.

ВНИИПИ Заказ 4834/30

Кроме того, при установке тенэорезисторов 8 предлагаеьпям устройством достигается хорошая центровка розетки 7 с тензорезисторами 8 относительно оси скважины, что дает возможность после обуривания розетки 7 и разгрузки забоя скважины вновь состыковать розетку 7 с разъемом b устройства и таким образом, не отрывая керна и не извлекая его из скважины, замерить сопротивления тензорезисторов, что также повышает достоверность измерении, поскольку ??Ри отрыве керна часто ?"ðoèñõoäèò его растрескивание или разрушение, искажающее результаты измерений.

Формула и з о б р е т е н и я

Тираж 459 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4