Ультразвуковой шпуровой датчик

 

< >870709

Союз Советски к

Соцнапнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (5! )М. Кл. (22) ЗаЯвлено 19.06. 79 (2I ) 2782518/22-03 с нрнсоединением заявки №

Е 21 С 39/00

)Ъеударсжяямб квинтет

СССР аю делан язвбретеяяй н вткрытяЯ (23) Приоритет

Опубликовано 07 ° 10.81 ° Бюллетень № 37 (53) УДК 622.35 (088. 8) Дата опубликования описания 09.10.81

В . И. Ерофеев, В . С . Кононенко, В . И .. Панин, Б . Н . Певзнер и А. А. Смирнов (72) Авторы изобретения,I

Горный институт ордена Ленина Кольского„,филиала

t им. С. M. Кирова АН СССР и Особое конструкторское бюро... ; ордена Ленина института физики Земли им. О. Ю. Шмидта

АН СССР (71) Заявители (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ШПУРОВОЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к устройствам для исследования горных пород геофизическими методами, в частности методом ультразвукового прозвучивания.

Известен ультразвуковой шпуровой датчик, состоящий из корпуса, выполненного из двух полуцилиндров, соединенных фиксируемыми крышками, пьезопакета, размещенного на подвижном основании, связанном с корпусом посредством пружины (1) .

1О

Известен также ультразвуковой шпуровой датчик, содержащий корпус с пневмоцилиндром и поршнем, пружину возврата и пьезоэлемент (21. тз

Недостатком таких ультразвуковых датчиков является непостоянное уси- лие прижима пьезоэлемента к стенке скважины при изменении ее диаметра, что снижает точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем обеспечения постоянства усилия прижима пье зоэлемента к стенке шпура.

Цель достигается тем, что датчик снабжен шарнирно-рычажным механизмом, на одном из рычагов которого закреплен пьезоэлемент.

На чертеже схематично изображен ультразвуковой датчик.

Ультразвуковой датчик содержит kop пус 1 с пневмоцилиндром 2, поршень 3, пружину возврата 4, пневматическое уплотнение 5, сальник 6. Поршень шарнирно соединен с шарнирно-рычажным механизмом, состоящим иэ шести кривошипов 7 и двух поступательно перемещающихся рычагов 8, на одном из которых жестко закреплен пьезоэлемент 9 с. ка" белем 10. На корпусе I имеется хвостовик 11 для подсоединения досыльных штанг и штуцер 12 для присоединения шланга, по которому подводится сжатый воздух.

Датчик работает следующим образом.

Датчик подается в скважину на досылочных штангах (не показаны), крепящихся к штоку 11. Пьезоэлемент 9

870709

Формула изобретения

Ультразвуковой шпуровой датчик, со. держащий корпус с пневмоцилиндром и поршнем, пружину возврата и пьезоэлемент, отличающийся тем, 20 что, с целью повышения точности измерений путем обеспечения постоянства усилия прижима пьезоэлемента к стенке шпура, датчик снабжен шарнирнорычажным механизмом, на одном из ры25 чагов которого закреплен пьезоэлемент.

Составитель Е. Борисова

Редактор А. Багирова Техред Ж.Кастелевич Корректор М °

Заказ 8517/35 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4 5

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

I подсоединяется к измерительному при. бору с помощью кабеля 10. При подаче в пневмоцилиндр 2 сжатого воздуха через штуцер 12 поршень 3 начинает перемещаться и, взаимодействуя с кривошипами 7 шарнирно-рычажной системы, приводит в движение поступательно перемещающиеся рычаги 8, которые в конце своего движения оказываются прижатыми к стенке скважины; при этом пружина 4 растягивается . Характеристика пружины 4 выбрана таким образом, что она компенсирует избыточное усилие прижима рычагов 8 к стенке скважины, возникающее в шарнирно-рычажной системе при перемещении поршня под действием сжатого воздуха постоянного давления.

Уплотнение 5 служит для герметизации поршня 3 в пневмоцилиндре 2, а сальник 6 предназначен для защиты пневмоцилиндра от загрязнения.

Устройство благодаря постоянству усилия прижима пьезодатчика к породе повышает точность измерений методом ультразвукового озвучивания, причем точность измерений амплитуды ультразвукового сигнала значительно повышаетсяя. Кроме того, настоящее устройство имеет более высокую степень

30 надежности в эксплуатации,.чем существующие, так как в данном датчике поршень с уплотняющими элементами расположен не перпендикулярно оси датчи4 ка, а соосно с ним, что позволяет выполнить уплотнения, обеспечивающие высокую надежность работы устройства.

За счет повышения точности измерений и их стабильности, а также повы-шения надежности датчика производи-тельность определения и контроля напряжений и деформаций в горных поро дах, производимых с помощью этого датчика в сравнении с известными возрастает на 20-30Х.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 446636, кл. Е 21 В 47/00, 1972.

2. Турчанинов И.А. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок. Л., "Наука", 1978, C 92-93 (прототип) .