Устройство для измерения деформаций в скважинах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

< >938007 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 12. 80 (21) 3228866/25-28 с присоединением заявки яе (23) Приоритет

Опубликовано 23. 06. 82 ° Бюллетень Мв 23

Дата опубликования описания 25. 06 .82 (51) М. Кл.

С 01 В 11/16 фоудеротееииы5 комитет

СССР ло делам изабретеиий и открытий

{53) УДК g31 у81 .2(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Я. Анцибор и Ю. В . Беззубов

Всесоюзный научно-исследовательский и проек ноконструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ

В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к измерительной голографической технике и.может быть использовано для измерения деформаций в массиве горных пород, вызванных различными силовыми воздействиями естественного и искусственного происхождения., Известно устройство для измерения деформаций в скважинах, содержащее корпус, лазер, расположенные вдоль

tO оптической оси, совпадающей с осью скважины, расширитель учка и регистрирующую светочувствительную среду

t1).

Недостатком устройства является сложность. обработки и количественной расшифровки полученных голограмм вследствие использования схемы с наклонным опорным пучком, обладающей относительно невысокой точностью из- 2о мерения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для

2 измерения деформации, содержащее корпус, расположенные вдоль оптической оси, совпадающей с осью скважины, лазер, расширитель пучка, и регистрирующую светочувствительную среду (2).

Однако устройство невозможно испольэовать для измерения деформаций в массиве горных пород в натурных условиях.

Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения деформаций в скважинах снабжено поворот" ной кассетой с эксцентрично расположенным грузом для размещения в ней регистрирующей светочувствительной среды, установленной в корпусе перпендикулярно к оптической оси.

При этом корпус выполнен в виде разъемной обоймы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на

3 938007 фиг. 2 - вид А на Фиг. 1; яа фиг.3разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для измерения деформаций в скважинах содержит корпус 1, выполненный в виде разъемной обоймы, лазер 2, с блоком 3 питания, расширитель 4 пучка 5 и регистрирующую светочувствительную среду, например, в виде фотопластинки б,установленную в поворотной кассете 7, свободно вра 1© щающейся в подшипнике 8, внутреннее кольцо 9 которого под действием эксцентричного груза 10 всегда устанавливается в определенное (по вертикали) положение,.

М

В поворотной кассете 7 посредством прижимающих элементов 11 закреплена светочувствительная среда, напри мер, в виде фотопластинки 6. Корпус

1 оснащен фиксирующим приспособлениему выполненным в;,виде двух кулачков 12, установленных в подшипниках 13, соединенных между собой стержнями 14 и оснащенных каждый тремя штырями 15 и пружинами 16. Кулачки 12 могут zs быть выполнены,по крайней мере, с тремя рабочими участками 17, каждый из которых взаимодействует с тыльной стороной штырей 15..Один из кулачков

12, размещенный у нерабочего торца корпуса 1, жестко соединен с досылочной штангой 18, в которой размещен кабель 19 управления.

Устройство работает следующим об. разом.

С помощью досылочной штанги 18 корпус 1 вставляется в исследуемую скважину. Затем досылочная штанга

18 поворачивается против часовой стрелки (со стороны нерабочего торца) до упора, при этом поворачиваются против часовой стрелки жестко связанные с ней кулачки 12 в рабочее положение. При вращении кулачка 12 выдвигают=..штыри 15 в рабочее положе- 4> . ние, которые закрепляют все устройст" во в скважине, обеспечивая жесткую связь его с исследуемым массивом.

По кабелю 19 управления включают ла-зер,2. Пучок 5 лазера 2 через расширитель 4 освещает фотопластинку 6, создавая опорный пучок. Пройдя через фотопластинку 6 лазерный пучок 5 по" падает на исследуемую поверхность в торцовой части скважины, отражается от нее и вновь освещает фотопластинку 6, создавая при этом объектив ный пучок. После экспонирования лазер 2 выключают. После деформации ф породы вновь включают лазер 2 и производят второе экспонирование. Затем поворачивают штангу 18 по часовой стрелке, при этом кулачки 12 отходят,от штырей 15 и они под действием пружин 16 вдвигаются внутрь корпуса 1.

Далее устройство извлекают из скважины, вынимают фотопластинку 6 и подвергают ее химической обработке.

Таким образом, на фотопластинке

6 регистрируется голографическая ин". . терферограмма во встречных пучках.

Кроме того, ввиду близости расположения фотопластинки 6 к исследуеи мой поверхности скважины на ней одновременно регистрируется спекл-интерферограмма, характеризующая изменение, происшедшие с исследуемым учаcTKoN массива. Затем производится рас шифровка и интерпретация зарегистрированной голограммы.

Использование устройства для измерения деформации в скважинах позволяет производить измерения деформаций в массиве горных пород в натурных условиях с такой же точностью, как и в лабораторных условиях, что повышает качество и достоверность получаемой. информации и дает возможность использовать полученные данные о деформациях в различных частях массива горных пород для управления горным давлением и рационального расположения выработок при вращении горных работ и для проведения инженерных методов расчета параметров горной технологии. Существующие методы количественной расшифровки каких интерферограмм позволяют автоматизировать процессы обработки информации и выводить результаты на ЭВИ.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения деформаций в скважинах, содержащее корпус, расположенные вдоль оптической оси, совпадающей с осью скважины,, лазер, расширитель пучка,, и регистрирующую светочувствительную среду, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено поворотной кассетой с эксцентрично расположенным грузом для размещения в ней регистрирующей светочувст-. вительной среды, установленной в корпусе перпендикулярно к оптической оси.

5 938007

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпус выполнен в виде разъемной обоймы.

11

8ид А

1. Патент СНА Г 3969023, кл. 356-32, 1976.

2. Гусев К. Г., Капустин А. А., Рассоха А. А. Материалы IX ВсесоюзИсточники информации ной школы по голографии. Л., ЛИЯф, принятые во внимание при экспертизе 1977 с. 267

938007

Составитель 6. Стуйт

Редактор А, Qwwwa» Техоец jl Пекарь Коооектоцл

Заказ 4 О/599» Тираж 614 Подпйсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раувская наб. 4/5

«»««»««««»ава 4«««А«юм А «С»«

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