Ультразвуковой шахтный зонд

Ультразвуковой шахтный зонд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение информативности измерений. Зонд содержит основание 1, ультразвуковой преобразователь (П) 2 продольных колебаний, ультразвуковые П 6 и 7 сдвиговых колебаний, механизм прижима и механизм поворота П 6 и 7. П 6 и 7 сдвиговых колебаний установлены на основании 1 с возможностью вращения и имеют ортогональные направления поляризации. Механизм прижима зонда выполнен в виде башмака 3, шарнирно соединенного с основанием 1 посредством тяг, и ходового винта 15. Механизм поворота П 6 и 7 выполнен в виде оси 10, кинематически связанной с П 6 посредством двух конических шестерен 11 и 12, и пары взаимосвязанных зубчатых венцов 13 и 14, установленных на П 6 и 7. Ультразвуковой зонд размещают в скважине на необходимой глубине и с помощью механизма прижима осуществляют его распор. П 2 продольных колебаний возбуждают или принимают продольные волны, а П 6 и 7 - поперечные. При измерениях поворачивают П 6 и 7 вокруг своей оси, добиваясь максимальной амплитуды сигнала на одном из них. Это позволяет регистрировать две поперечные волны с ортогональной поляризацией. Зона обеспечивает измерение трех упругих волн при стабильных контактных условиях. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПжЛИН (19) (11) (Д1)$ Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A ВТОРСКОЬРФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Щ ц;-.-;р- ., -.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗ06РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4444414/23-03 (22) 30.05.88 (46) 15.04.90. Бюл. К 14 (75) В.Н. Бакулин и А.В. Бакулин (53) 622.283(088.8) (56) Глушко В.Т., Ямщиков В.С., Яланский А.А. Геофизический контроль на угольных шахтах. К.: Наукова думка, 1978, с. 87. .Авторское свидетельство СССР

)Ô .743618 кл.. E 21 С 39/00, 1972 ° (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИАХТНЫЙ ЗОНД (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение информативности измерений. Зонд содержит основание;

1, ультразвуковой преобразователь (П)

2 продольных колебаний, ультразвуко-. вые П 6 н 7 сдвиговых колебаний, механизм прнинма и механизм поворота П 6 и 7. П б и 7 сдвиговых колебаний уста,новлены на основании 1 с возможностью вращения и имеют ортогональпые направИзобретение относится к горному делу и предназначено для ультразвуковых измерений в массиве горных пород при исследованиях его напряженно-де формированного состояния.

Цель изобретения - повышение информативности измерений.

На фиг. 1 показан зонд, разрез; на фиг..2 — конструкции установочной

- штанги, переходников и поворотной штанги.

Ультразвуковой шахтный зонд включает основание 1, ультразвуковой пре2 ! ления поляризации. Механизм прижима зонда выполнен в виде башмака 3, шар- " .нирно соединенного с основанием 1 по;средством тяг и ходового винта 15.

1Механизм поворота П 6 и 7 выполнен в виде оси 10, кинематически связанной .с П.б посредством двух конических шестерен 11 и 12, и пары взаимосвязанных зубчатых венцов 13 и 14, установленных на П 6 и 7. Ультразвуковой зонд размещают в скважине на необходимой глубине и с помощью механизма прижима-- . осуществляют его распор. П 2 продольных колебаний возбуждают или принима- . ют продольные волны, а П б и 7 - попе-. речные. При измерениях поворачивают

П 6 и 7 вокруг своей оси, добиваясь максимальной амплитуды сигнала на од- ру ) ном из них. Это позволяет регистриро- М Ф вать две поперечные волны с ортогональной поляризацией. Зоиц обеспечивает измерение трех упругих волн при стабильных контактных условиях. 2 ил. ! образователь 2 продольных колебаний, механизм прижима, выполненный в виде . башмака 3 и тяг 4, 5, . ультразвуковые преобразователи 6, 7 сдвиговых колебаний, установленные на основании 1 с помощью винтов 8 и 9, ось 10, конические шестерни 11 и 12, зубчатые венцы 13 и 14. Ось 10 кинематически связана с преобразователем 6 посредством конических шестерен 11 и 12 и вместе с зубчатыми венцами 13 и

14, установленными соответственно на .преобразователях 6 и 7, образует ме1557320 ханизм поворота преобразователей 6 и 7 сдвиговых колебаний. Кроме того, конструкция зонда включает ходовой винт 15 с квадратным хвостовиком 16, кронштейн 17, фланец 18, гайку 19 и подшипник 20. Для установки зонда и преобразователей используются (фиг.2) установочная штанга 21, поворотная штанга 22 и переходники 23 и 24.

Ультразвуковой шахтный зонд работает следующим образом.

С помоцью установочной штанги 21, соединенной с фланцем 18, зонд вводят в скважину на необходимую глубину. 15

На поворотную штангу 22 устанавливают переходник 23. Вводят поворотную штангу 22 внутрь установочной штанги 21 до соединения переходника 23 с квадратным хвостовиком 16 ходового винта

15. Вращая поворотную штангу 22, прижимают основание 1 к стенке скважины с необходимым усилием. Прижим обеспечивается с помощью башмака 3 и тяг 4, 5, шарнирно соединенных с ос- 25 нованием 1 и перемещаемых ходовым винтом 15 относительно гайки 19. Затем заменяют переходник 23 поворотной штанги 22 на переходник 24-и соединяют поворотную штангу 22 с осью 10.

Аналогичные операции производят со вторым зондом, размещаемым в параллельно пробуренной скважине. Один из зондов является излучающим, а другойприемным. Зонды устанавливаются на од-35 ной и той же глубине таким образом, чтобы их основания 1 были направлены в сторону контролируемого массива, С помощью ультразвуковых преобразова«40 телей 2 продольных колебаний осуществляют излучение и прием продольиых волн, а с помощью преобразователей 6, 7 сдвиговых колебаний - излучение и . прием поляризованных поперечных волн.

Преобразователи 6, 7 сдвиговых колебаний установлены на основании 1 с возможностью их вращения на винтах 8 и 9, при этом направления поляризации преобразователей 6 и 7 ортогональны.

Для вращения преобразователей на них установлены взаимосвязанные зубчатые венцы 13 и 14, а преобразователь 6 кинематически связан с осью 10 посредством двух конических шестерен 11 и 12 ° При измерении времени распространения поляризованных поперечных волн поворачивают преобразователи 6 и 7 таким образом, чтобы достигалась максимальная амплитуда принимаемых одним из преобразователей колебаний, и измеряют время распространения двух поперечных волн с ортогональной поляризацией.

Данное устройство позволяет возбуждать и регистрировать три компоненты упругих колебаний при неизменных контактных условиях и тем самым повысить информативность измерений и снизить их трудоемкость.

Формула изобретения

Ультразвуковой шахтный зонд, включаюций основание, ультразвуковой преобразователь продольных колебаний, установленный на основании, механизм прижима, выполнец в виде башмака, шарнирно соединенного с основанием посредством тяг, и установочные штанги, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности измерений, он снабжен двумя ультразвуковыми преобразователями сдвиговых колебаний с заданным направлением поляризации и механизмом поворота преобразователей, при этом преобразователи сдвиговых колебаний установлены на основании с возможностью их вращения так, что направления поляризации преобразователей ортогональны, а механизм поворота преобразователей сдвиговых колебаний выполнен в виде оси, кинематически связанной с одним иэ преобразователей посредством двух конических шестерен, и пары взаимосвя занных зубчатых венцов, установленных на преобразователях сдвиговых колебаний.

1557320 фиг.7 Составитель К. Лыков

Редактор Л. Долинич Техред И.Ходанич КорректорО. Ципле

Заказ 706 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101