Устройство для наблюдения оптической картины в скважинных фотоупругих датчиках

 

Изобретение относится к сорному делу и позволяет повысить точность измерений напряжений горных пород за счет формирования равномерного потока излучения на поверхности датчика. Для этого осветитель 3 установлен в корпусе 1 за поляризационным фильтром, включающим последовательно установленные компенсатор 8 и четвертьволновую 5 и поляроиднуто 6 tf, 1,. /L4XV wXXX XXX.4yJ (У/ оаи t пластины. Соосно ему и коаксиапьно осветителю 3 размещена зрительная труба 4. Корпус 1 выполнен с заборной частью в виде трубки (Т) 2 перед фильтром. Осветитель 3 вьтолнен в виде кольцевого рефлектора 9 с источником света (ИС) 10, установленным перед отражающей поверхностью рефлектора равномерно по окружности. Соотношение наружного диаметра осветителя 3 d и наружного диаметра Т 2 D удовлетворяют условию d D. На устье скважины размещают Т 2. Лучи света от ИС 10 проходят через пластинки 6 и 5 и далее по Т 2 попадают на датчик . Отразившись от зеркального слоя датчика лучи света возвращаются назад . Для определения порядка полос оптической картины в процессе наблюдения последней через прорезь 7 в Т 2 вводят компенсатор 8. При наличии Бнутр.енних напряжений в датчике, обусловленных приростом напряжений в окружающей датчик породе, в нем появляется оптическая картина. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. . i (Л 00 о: 00 /г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.Л0„, 1281668 А I (5и 4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ7 СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3825728/22-03 (22) 18.12.84 (46) 07.01.87. Бюл. № 1 (71) Институт горного дела СО АН СССР и Горный институт Кольского филиала

AI СССР (72) С. II. Савченко и Г.И. Кулаков (53) 535. 511 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 363865, кл. G 01 В 11/18, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1199939, кл. E 21 С 39/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБХПОДЕНИЯ ОПТИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ В СКВЛАИННЫХ ФОТОУПРУГИХ ДАТЧИКАХ (57) Изобретение относится к цорному делу и позволяет повысить точность измерений напряжений горных пород за счет формирования равномерного потока излучения на поверхности датчика. Для этого осветитель 3 установлен в корпусе 1 за поляризационным фильтром, включающим последовательно установленные компенсатор 8 и четвертьволновую 5 и поляроидную 6 пластины. Соосно ему и коаксиально осветителю 3 размещена зрительная труба 4. Корпус 1 выполнен с заборной частью в виде трубки (Т) 2 перед фильтром. Осветитель 3 выполнен в виде кольцевого рефлектора 9 с источником света (ИС) 10, установленным перед отражающей поверхностью рефлек-. тора рав омерно по окружности. Соотношение наружного диаметра осветителя 3 d и наружного диаметра Т 2 D удовлетворяют условию d D. На устье скважины размещают Т 2. Лучи света от ИС 10 проходят через пластинки 6 и 5 и далее по Т 2 попадают на датчик. Отразившись от зеркального слоя Й датчика лучи света возвращаются назад. Для определения порядка полос оптической картины в процессе наблю- С дения последней через прорезь 7 в

Т 2 вводят компенсатор 8. При наличии внутренних напряжений в датчике, >,,е обусловленных приростом напряжений в окружающей датчик породе, в нем О© появляется оптическая картина. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Cb

А

) Я 9 ©Ъ

1281668

Изобретение относится к горному делу, точнее к устройствам для измерения напряжений горных пород.

Целью изобретения является повышение точности измерений напряжений 5 горных пород за счет формирования равномерного потока излучения на поверхности датчика.

На фиг.! изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг,3 — принципиальная onTHRBcKBH схема наблюдения фотоупругого датчика, размещенного в скважине.

Устройство для наблюдения оптичес- кой картины в скважинных фотоупругих !5 датчиках состоит из корпуса 1 (фиг.l) с заборной частью в виде трубки 2, осветителя 3 и зрительной трубы 4.

Трубка 2 размещена в передней части корпуса 1. За ней установлен поляризационный фильтр, состоящий из четвертьволновой пластинки 5, поляроидной пластинки 6 и размещенного в про рези 7 компенсатора 8. Осветитель 3

25 состоит иэ кольцевого рефлектора 9 и источников 10 света, установленных перед отражающей поверхностью рефлектора равномерно по окружности. Зрительная труба 4 размещена коаксиальпо осветителю и соосно с поляризаци30 онным фильтром. Она состоит из объектива ll, окуляра 12 и корпуса 13, Питание источников света предусмотрено от автономного источника (не по казан). 35

При работе устройство размещают перед устьем скважины 14 (фиг.3), в которой установлен фотоупругий датчик 15 -с зеркальным слоем 16. Для 40 удобства фиксирования прибора трубка 2 корпуса размещается непосредственно в устье скважины 14. Лучи света от источников 10 света проходят через поляроид 6, четвертьволновую 45 пластинку 5 и далее по трубке 2 и скважине 14 попадают в датчик 15, Отразившись от зеркального слоя 16 датчика 15, лучи света возвращаются назад, проходя повторно через чет- . 50 вертьволновую пластинк 5, поляроид 6 и далее попадают в объектив П зрительной трубы 4. Пройдя по зрительной трубе и выйдя из ее окуляра 12, лучи света попадают в глаз наблюдателя !7 (или в фотоаппарат). Для определения порядка полос оптической картинки в процессе наблюдения последней через прорезь 7 в трубке 2 в оптическую схему прибора вводят компенсатор 8. Конструкция последнего может быть различной и определяется конкретными условиями использования прибора, в частности порядком полос наблюдаемой в датчике картины и требуемой точностью снятия отсчетов.

Если в фотоупругом датчике 15 нет внутренних напряжений, то в предложенной схеме он наблюдается в виде светлого поля. При наличии внутренних напряжений в датчике, обусловленных, например, приростом напряжений в окружающей датчик породе, в нем появляется оптическая картина в виде сложного узора цветных полосизохром, Прибор предназначен для наблюдения этой картины.

Чтобы обеспечить четкость наблюдаемой картины, необходимо обеспе,чить поступление всего светового потока от источников 10 света в датчик

15 ° Для этого необходимо, чтобы внешний диаметр d осветителя 3 был не больше диаметра D скважины 14.

Формула изобретения

I Устройство для наблюдения оптической картины в скважинных фотоупругих датчиках, включающее осветитель и корпус с размещенными в нем зрительной трубой и поляризационным фильтром, включающим последовательно установленные компенсатор, четвертьволновую пластину и поляроидную пластину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет формирования равномерного потока излучения, осветитель установлен в корпусе за поляризационным фильтром, а зрительная труба размещена коаксиально осветителю и соосно с поляризационным фильтром, при этом корпус выполнен с заборной частью в виде трубки перед поляриза- . ционным фильтром, 2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что осветитель выполнен в виде кольцевого рефлектора с источниками света, установленными перед отражающей поверхностью, равномерно по окружности.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что соотношение наружного диаметра осветителя

d и наружного диаметра заборной части корпуса D удовлетворяют условию

d (D!

28!668

Фиг. 2

Техред М.Ходанич

Редактор Г.Гербер

Корректор Л. Патай

Ю

Тираж .455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7232/25 с

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4