Двухкоординатный деформограф таймазова

Двухкоординатный деформограф таймазова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для регистрации деформаций земной коры. Цель изобретения - повышение информативности . Деформограф состоит из цилиндрического корпуса 1 из нержавеющей стали, разделенного перегородкой 2 на воспринимающий 3 и измерительный 4 отсеки. В воспринимающий отсек 3 коаксиально ему помещен инваровый цилиндр 5. Зазор между цилиндрами разделен на три разноориентированные секции и заполнен рабочей жидкостью 13. Каждая секция сообщается с отдельным сильфоном в измерительном отсеке , каждый из которых снабжен емкостным преобразователем перемещений его свободного конца. Сопоставляя показания датчиков деформаций трех разноориентированных секций, можно определить линию, вдоль которой действуют деформирующие силы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, Ы2„„1640544 А1 (51)5 G 01 В 13 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ф I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4678317/28 (22), 14,04,89 (46) 07.04.91, Бюл. М 13 (71) Опытно-методическая партия Дагестанского филиала АН СССР (72) Д, Г,Таймазов (53) 531.781.2(088,8) (56) Асада Т„Исибаси К., Матсуда T. и др.

Методы прогноза землетрясений, их применение в Японии, M.: Недра, 1984, с. 136. (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ДЕФОРМОГРАФ ТАЙМАЗОВА (57) Изобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для регистрации деформаций земной коры.

Цель изобретения — повышение информаИзобретение относится к геофизической аппаратуре и может быть использовано для регистрации изменения деформаций земной коры в целях прогноза землетрясений, а также дпя контроля напряженн -деформированного состояния инженерных сооружений (зданий, плотин и т,п.).

Цель изобретения — повышение информативности.

На фиг.1 показан деформограф, вертикальный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1.

Цилиндрический корпус 1 из нержавеющей стали разделен перегородкой 2 на два отсека — воспринимающий 3 и измерительный 4..В воспринимающий отсек коаксиально ему с малым зазором установлен полый герметичный инваровый цилиндр 5 (нижние части цилиндров не показаны). тивности. Деформограф состоит иэ цилиндрического корпуса 1 из нержавеющей стали, разделенного перегородкой 2 на воспринимающий 3 и измерительный 4 отсеки, В воспринимающий отсек 3 коаксиально ему помещен инваровый цилиндр 5. Зазор между цилиндрами разделен на три раэноориентированные секции и заполнен рабочей жидкостью 13. Каждая секция сообщается с отдельным сильфоном в измерительном отсеке, каждый из которых снабжен емкостным преобразователем перемещений его свободного конца. Сопоставляя показания датчиков деформаций трех разноориентированных секций, можно определить линию, вдоль которой действуют деформирующие силы. 2 з,п. ф-.лы, 2 ил.

В зазоре между цилиндрами, по радиусам оснований и образующим цилиндров в плоскостях, содержащих ось цилиндров, под углом 120 одна к другой установлены ленточные резиновые уплотнители 6, разделяющие объем между цилиндрами 3 и 5 на три изолированные секции 7--9, сообщающиеся соответственно с сильфонами 10-12.

Каждая секция вместе с сообщающимся с ней сильфоном заполнена рабочей жидкость.ю 13.

В измерительном отсеке 4 над каждым сильфоном установлена вертикальная плоская пластина 14 из диэлектрика, на которую нанесены (или наклеены) два ряда прямоугольных статорных обкладок 15. Параллельно пластине 14 установлена другая диэлектрическая пластина, связанная с сильфоном, на которую нанесены (наклеены) две роторные обкладки 16 (показаны

1640544 штриховыми линиями). Каждая обкладка емкостного преобразователя имеет самостоятельный вывод, который соединен в общую цепь (не показана) с возможностью автоматического включения нужной пары смежных статорных обкладок вместе с перекрывающей их роторной обкладкой в схему дифференциального емкостного преобразователя, Деформограф зацементирован в объект исследования (в дно скважины, в тело пластины, в стену сооружения и т.п,) с помощью расширяющегося при застывании цемента.

Деформограф работает следующим образом.

При изменении деформации объекта (земной коры или инженерного сооружения) стенки воспринимающего отсека 3 деформируются, и рабочая жидкость 13, перетекая между воспринимающим отсеком и сильфонами 10-12, приводит к растяжению или сжатию последних (в зависимости от знака деформации). По соотношению деформаций сильфонов 10 — 12 можно судить о направлении и знаке деформации. Для этого деформограф должен быть предварительно откалиброван на специальном стенде.

Если, например, на прибор действует деформация сжатия вдоль перегородки между секциями 7 и 8, то очевидно, что наибольшую деформацию сжатия испытывает секция 9, а секции 7 и 8 испытывают меньшие по величине и одинаковые между собой деформации, Если же деформация сжатия действует вдоль горизонтального разреза (фиг,2), то секции 7 и 8 также испытывают одинаковые деформации сжатия, но по величине эти деформации больше, чем у секции 9, Зная величины деформаций сильфонов 10-12 и ориентацию деформографа в пространстве, можно решить обратную задачу — определить знак и направление деформации объекта исследования в плоскости, перпендикулярной оси деформографа. Таким образом, деформограф является двухкоординатным прибором.

К подвижным концам сильфонов 10-12 жестко прикреплены роторные обкладки

16 емкостных преобразователей перемещений (крепление не показано). Каждая статорная и роторная обкладка имеет самостоятельный вывод и соединена с общей цепью, которая обеспечивает .автоматическое включение в схему дифференциального емкостного преобразователя той из двух пар статорных обкладок, перекрываемых роторными обкладками. которая образует с общей роторной обкладкой более лизкие по значению емкости.

В положении, зафиксированном на фиг.2, в дифференциальную схему включе5 ны 3-я и 4-я обкладки сверху левого ряда преобразователя сильфона 10 и 2-я и 3-я обкладки сверху правого ряда преобразователя сильфона 11 совместно с перекрываемыми их роторными обкладками (интервалы

10 между смежными статорными обкладками увеличены). Роторные обкладки 16 могут перемещаться вдоль всего ряда статорных обкладок 15 и диапазон перемещений составляет +. 15 мм от среднего положения.

15 Электрическая цепь (не показана), расположенная в измерительном отсеке. выдает кодированную информацию, содержащую номер преобразователя (секции), номер ряда статорных обкладок, номера пары статор20 ных обкладок, включенных в дифференциальную схему, и соотношение емкостей, образованных этими обкладками с общей для них роторной обкладкой. Питание цепи и выдача кодированной информации осуще25 ствляются по специальному кабелю (не показан).

Параметры цилиндров и рабочей жидкости удовлетворяют условию

3 а1 Ч1 — 3а2 Vz = 3V, где а1 и V> — коэффициент линейного рас ширения и объем внешнего цилиндра воспринимающего отсека; а 2 и V2 — коэффициент линейного расширение и объем внутреннего цилиндра;

Р и V — коэффициент объемного расширения и объем рабочей жидкости, Это условие вытекает из требования ра40 BBHGTBB температурного приращения объема зазора между цилиндрами, которое, очевидно, равно 3 а 1 V> Л I — 3 а Vz и†температурному приращению объема рабочей жидкости PV Лt.

Формула изобретения

1. Двухкоординатный деформограф

Таймазова, содержащий цилиндрический

50 герметизированный упругий корпус, Разделенный перегородкой на воспринимающий и измерительный отсеки, первый из которых заполнен рабочей жидкостью, сильфон, установленный в измерительном отсеке. сооб55 щающийся с воспринимающим отсеком, и измеритель перемещения сильфона, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения информативности. он снабжен вторым полым.цилиндром, установленным в воспри1640544

1

16 нимающем отсеке коаксиально ему с малым зазором между стенками цилиндров и дном второго цилиндра и перегородкой, тремя ленточными уплотнителями, установленными в зазоре между дном второго цилиндра 5 и перегородкой под углом друг к другу так, что объем между цилиндрами разделен на три изолированные секции, число сильфонов равно числу изолированных секций и каждый из них связан со своей секцией, а 10 число измерителей перемещений равно числу сильфонов, 2, Деформограф по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что температурный коэффициент 15 расширения второго цилиндра меньше, чем у материала корпуса, и удовлетворяет соотношению где Q1 и V1 — коэффициент линейного расширения и объем корпуса цилиндра; а и / — коэффициент линейного расширения и объем второго цилиндра; 25

Р и V — коэффициент объемного расширения и объем рабочей жидкости.

3, Деформограф по пп.1 и 2, о т л и ч а юшийся тем. что в качестве измерителя перемещений в нем используется емкостный преобразователь с изменяемой площадью, который выполнен в виде системы изолированных прямоугольных статорных обкладок, расположенных в одной плоскости в два параллельных ряда с относительным смещением на половину продольных (вдоль ряда) размеров обкладок, и установленных параллельно статорным обкладкам с возможностью продольного перемещения двух роторных обкладок с теми же продольными размерами, жестко связанных с сильфоном, причем каждая статорная и роторная обкладка имеет самостоятельный вывод, соединенный в общую цепь с возможностью автоматического включения в схему дифференциального емкостного преобразователя той из двух смежных пар статорных обкладок, которые образуют с перекрывающей их роторной обкладкой более близкие, 1б40544 юг. 2

Составитель Е.Щелина

Техред M.MOpr BHTBll Корректор А.Обручар

Редактор А.Козориз

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

Заказ 1012 Тираж 375 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5