Устройство для измерения температуры горныхпород

Устройство для измерения температуры горныхпород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ

CoIo$ Советских

Соцналнстнческн»

Ресвублнк (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 110379 (21) 2735215/18-10 с присоединением заявки ¹ 5> W. Кл.З

6 01 К 1/16

Е 21 В 7/06

Государственный коннтет

СССР по делан изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181. Бюллетень Н9 4

Дата опубликования описания 300181 (53) УДК 622.241..8.05(088.8) (72) Авторы наобретемн я

Л.В. Гурьянов, Ю.П. Золотаренко, В.П. Черня и А.Н. Щербань

Институт технической теплофизикн AH Украинс. (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к устройствам для измерения температуры горных пород и может быть использовано при температурных измерениях на стенках горных выработок, в шпурах нли скважинах.

Известно устройство для измерения температуры горных пород, содержащее термочувствительный элемент, размещенный в сферической емкости из эластичного термопроводящего материала, заполненной термопроводящей жидкостью (1).

Однако в процессе измерения только часть поверхности сферы контактирует с горной породой. При этом площадь контакта, а следовательно, и результат измерения существенно зависят от усилия прижатия. Кроме того, во время хранения и транспортировки теплопроводная жидкость под действием своей тяжести постепенно растягивает эластичный материаЛ Емкости, что также-ведет к увеличению непостоянства контакта, к изменению теплопередачи.

Наиболее близким по технической. сущности и достигаемому резульгату к предлагаемому является устройство для измерения температуры горных пород, содержащее цилиндрический корпус, в полой части которого размещены термодатчик и закрепленный по периферии корпуса эластичный элемент из термопроводящего материала, образующий с торцом корпуса полость, заполненную термопроводящей жидкостью (2).

Недостатки укаэанного устройства значительная погрешность измерений и нестабильность показаний, возникающие вследствие непостоянства контакта с поверхностью горных пород, имеющих различную шероховатость.

Цель изобретения — повьыение точности измерений.

С этой целью в торце корпуса устройства, соосно. его полой части, выполнена проточка с закрепленным над ней дополнительным эластичным элементом, жесткость которого превыяает жесткость основного эластичного элемента, as корпусе выполнен канал с размещенным в нем поршнем, сообщающийся с полостью.

Кроме того, объем полости составляет 0,85-0,9 суммы объемов полостей, образованных полой частью корпуса н проточкой,.при этом объем полости проточки составляет 0,2-0,25

800685 объема полости части корпуса, а жесткость дополнительного эластичного элемента в 2-3 раза превышает жесткость основного элемента.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе, на фиг. 2 — то же, рабочее положение; на фиг. 3 — то же, подготовленное к хранению и трнаспортировке.

Предлагаемое устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в полой части которого размещен термодатчик

2, по периферии корпуса натянут эластичный элемент 3 из термопроводящего материала (например полиуретана) . закрепленный с помощью кольца 4. В торце корпуса 1, соосно его полой 15 части, под термодатчиком выполнена проточка 5, над которой с помощью кольца 6 закреплен дополнительный эластичный элемент 7.

Полость 8, образуемая основным 20 эластичным элементом с торцом корпуса, заполнена термопроводящей жидкостью и сообщается с выполненным в корпусе каналом, в котором размещен поршень 9 со штоком 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При измерениях устройство прижимается к поверхности горных пород (фиг. 2) до упора в нее кромки кольца 4, ограничивающего сжатие. Эластичный элемент, деформируясь, заполняет возможные неровности в поверх- ности горных пород. Излишнее количество термопроводящей жидкости через отверстие в термодатчике уходит в проточку 5, растягивая дополнительный эластичный элемент 7. Плотность прижатия основного эластичного элемента 3 является однозначной функцией жесткости дополнительного элас- 4р тичного элемента 7.

После проведения измерений устройство отжимается от поверхности горных пород. При перемещении поршня 9 термопроводящая жидкость поступает в канал цилиндрического корпуса 1, основной эластичный элемент

3, прижимаясь к торцу цилиндрического корпуса 1, разгружается и прячется за кромку кольца 4. Устройство подготовлено к хранению и транспортировке.

Выбор параметров устройства обусловлен экспериментально определенным диапазоном реальных шероховатостей стенок горных выработок, необходи- 55 мастью заполнения при эксплуатации неровностей шероховатых стенок горных пород и обеспечения равенства давлений в емкости основного эластичного элемента при прижатии к поверхности горных пород с различной шероховатостью. Приведенные параметры наиболее приемлемы по условиям надежности., обеспечения постоянства контакта, стабильности показаний и точности измерений.

Предлагаемое устройство, независимо от времени эксплуатации, позволяет обеспечить Постоянный контакт с исследуемой поверхностью горных пород различной степени шероховатости, что повышает стабильность показаний и точность измерений температуры.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры горных пород, содержащее цилиндрический корпус, в полой части которого размещены термодатчик и закрепленный по периферии корпуса эластичный элемент из термопроводящего материала, образующий с торцом корпуса полость, заполненную термопроводящей жидкостью, о т л и ч а ющ е е с я тем," что, с целью повышения точности измерений, в торце корпуса, соосно его полой части, выполнена ° проточка с закрепленным над ней дополнительным эластичным элементом, жесткость которого превышает жесткость основного эластичного элемента, а в корпусе выполнен канал с размещенным в нем поршнем, сообщающийся с полостью.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что объем полости составляет 0,85-0,9 суммы объемов полостей, образованных полой частью корпуса и проточкой, при этом объем полости проточки составляет

0,2-0,25 объема полой части корпуса, а жесткость дополнительного эластичного элемента в 2-3 раза превышает жесткость основного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 468991, кл. Е 21 В 47/06, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2569511/22-03, кл. Е 21 В 47/06, 13.01.78.

800á85

9 в ю

IPuc.1

Фиг. Я

Составитель Н. Соловьева

Редактор В. Матюхина Техред А. Ач Корректор,О Ковинская

Заказ 10400/50 Тираж 918 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4