Деформометр

 

1. ДЕФОРМОМЕТР, содержащий корпус с кольцевой проточкой на наружной поверхности, эластичный элемент, охватывающий проточку корпуса, и соединенные с эластичным элементом тензорезисторы с проводами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности измерения, на наружной поверхности корпуса выполнены дополнительные кольцевые проточки, соединенные канавками , эластичный элемент выполнен в виде трубки, а деформометр снабжен направляющими втулками, установленными в корпусе перпендикулярно его оси с возможностью перемещения, и пластинами для тензорезисторов, установленными на втулках и взаимодействующими с витками трубки, расположенными в центральной проточке. 2. Деформометр по п. 1, отличающийся тем, что провода тензорезисторов размещены внутри корпуса.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

С0

Q0

4ь ф е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3636492/22-.03 (22) 18.08.83 (46) 15.02.85. Бюл. № 6 (72) В. А. Голдобин, Н. С. Лавров, А. В. Леонтьев и В. Д. Барышников (71) Институт горного дела СО АН СССР (53) 622.289 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 883434, кл. Е 21 С 39/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР ,.№ 973836, кл. Е 21 С 39/00, 1981 (прототип) . (54) (57) 1. ДЕФОРМОМЕТР, содержащий корпус с кольцевой проточкой на наружной поверхности, эластичный элемент, охватывающий проточку корпуса, и соединенные с эластичным элементом тензоре,.SU„„1139843 A зисторы с проводами, отличающий ся тем, что, с целью повышения надежности работы и точности измерения, на наружной поверхности корпуса выполнены дополнительные кольцевые проточки, соединенные канавками, эластичный элемент выполнен в виде трубки, а деформометр снабжен направляющими втулками, установленными в корпусе перпендикулярно его оси с возможностью перемещения, и пластинами для тензорезисторов, установленными на втулках и взаимодействующими с витками трубки, расположенными в центральной проточке.

2. Деформометр по и. 1, отличающийся тем, что провода тензорезисторов размещены внутри корпуса.

11 39843

2О

Изобретение относится к горному делу и предназначено для измерения деформаций стенок скважины с последующим вычислением по ним действующих в массивс пород напряжений.

Известно устройство для измерения деформаций стенок скважины, содержащее корпус, уплотняющие манжеты для герметизации, распорный узел, прижимные сегменты и резиновые прокладки с тензорезисторами (1) .

Недостаток устройства заключается в его сложности, а также ненадежности работы, обусловленной возможностью электрического замыкания тензорезисторов при проникновении к ним влаги из-за некачественной герметизации уплотняющими манжетами в измерительной скважине.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является деформометр, содержащий корпус с кольцевой проточкой на наружной поверхности, эластичный элемент, охватывающий кольцевую проточку корпуса, и соединенные с эластичным элементом тензорезисторы с проводами. Эластичный элемент выполнен в виде оболочки. Тензорезисторы установлены в пазу, выполненном на наружной поверхности оболочки, а провода тензорезисторов проходят через отверстие оболочки (2).

Данное устройство характеризуется недостаточной надежностью работы и точностью измерения, что обусловлено влиянием на результаты измерения деформации в скважине при ее герметизации эластичной оболочки, воздействующей на тензорезисторы и приводящей при этом к неконтролируемому усилию прижатия тензорезисторов к стенке скважины, изменению их ориентировки, а также возможному обрыву проводов.

Цель изооретения — повышение надежности работы и точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что в деформаторе, содержащем корпус с кольцевой проточкой на наружной поверхности, эластичный элемент, охватывающий проточку корпуса, и соединенные с эластичным элементом тензорезисторы с проводами, на наружной поверхности корпуса выполнены дополнительные кольцевые проточки, соединенные канавками, эластичный элемент выполнен в виде трубки, а деформометр снабжен направляющими втулками, установленными в корпусе перпендикулярно его оси с возможностью перемещения и пластинами для размещения тензорезисторов, установленными на втулках и взаимодействующими с витками трубки, расположенными в центральной проточке.

Кроме того, провода тензорезисторов размещены внутри корпуса.

На фиг. 1 показан предлагаемый деформометр, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез

Б-Б на фиг, 1.

Деформометр содержит корпус 1, на наружной поверхности которого выполнены проточки 2, соединенные канавками 3, эластичный элемент, выполненный в виде трубки 4, уложенной в проточках 2 и канавках

3, причем один конец трубки заглушен пробкой 5, а другой через переходник 6 соединен с трубопроводом 7, предназначенным для соединения с источником давления (не показан), направляющие втулки 8, установленные в корпусе 1 перпендикулярно его оси с возможностью перемещения пластины

9, установленные на втулках 8 и взаимодействующие с витками трубки 4, расположенными в центральной проточке 2, тензорезисторы 10, наклеенные на подложки

11, закрепленные на пластинах 9, и спиральные пружины 12, удерживающие пластины

9 в исходном (нерабочем) положении. Провода 13 тензорезисторов 10 проходят внутрь корпуса 1 через отверстия во втулках 8 и соединены с разъемом 14.

Деформометр работает следующим образом.

Досылочными штангами (не показаны) деформометр устанавливается в скважину и ориентируется в ней поворотом вокруг оси. От источника давления, расположенного вне скважины, сжатый воздух (или жидкость) по трубопроводу 7 через переходник 6 подается в трубку 4, которая, расширяясь, закрепляет и центрирует деформометр в измерительной скважине. При этом группа витков трубки 4, расположенных в центральной проточке 2, передает усилие пластинам 9, которые, перемещаясь с втулками 8, прижимаются вместе с тензорезисторами 10 к стенке скважины

Одновременно группы витков трубки 4 в крайних проточках 2 корпуса 1 герметизируют скважину с обеих сторон от места прижатия тензорезисторов 10.

По показаниям деформометра в процессе разгрузки (выбуривания керна с центральной скважиной, где расположен деформометр) устанавливаются деформации стенки скважин в направлениях ориентации тензорезисторов. Полученные значения деформаций позволяют рассчитать напряжения в массиве горных пород.

За счет функционального разделения группы витков трубки для герметизации и прижатия тензорезисторов, равномерного поджатия тензорезисторов к стенке скважины и сохранения их первоначальной (принимаемой для расчета) ориентировки, а также исключения обрыва проводов достигается повышение точности и надежности работы деформометра.

1139843

1139843

Составитель В. Тальвойш

Редактор М. Келемеш Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 29/24 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

1И035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4