Устройство для измерения напряжений в массиве горных пород Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что гибкий зонд выполнен из оптически прозрачного наконечника с наттравпякк м конусом

и с неподвижно размещенным в нем коническим зеркалом с наружной зеркальной поверхностью, жестко соединенного с гибким световодом.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, включакадее последовательно расположенные цилиндрические фотоупругие датчики с осевыми отверстиями и зеркальным слоем на задней торцовой поверхности , отличакщееся тем, что/ с целью повышения точности измерения напряжений стенок различных участков прямолинейных и криволинейных цилиндрических скважин, оно снабжено гибким зондом с возможностью осевого перемещения его в отверстиях фо оупругих датчиков и коническими зеркалами с внутренней зеркгшьной поверхностью, установленными перед Q прозрачными торцами цилиндрических S фотоупругих датчиков. СО

Изобретение относится к горному делу, в частности к приборам для исследования напряжений в горных породах . Известно устройство для измерения напряжений в массиве горных пород, содержащее микрсметренную стойку, реперы и фотоупругие датчики L11. Однако это устройство не позволяет определять концентрации напряжений на разных участках цилиндрических включений (fcквaжины, штуцеры и пр.у и особенно при искривлен.ных включениях. Известно также устройство для .измерения напряжений в массиве горных пород, включающее последовательно расположенные цилиндрические фото упругие датчики с осевыми отверстиями и зеркальным слоем на задней торц вой поверхности. Датчики во включеНИИ располагаются так, чтобы зеркаль ньте участки разных элементов не пере крывали друг друга t2l. Недостатки известного устройства заключаются в том, что с увеличением количества устанавливаемых фотоупругих датчиков резко усложняются наблюдения и, соответственно, расчет напряжений, наружный диаметр элементов и диаметр осевых отверстий в них должен быть строго одинаков, элементы не допускают перекосов при их установке в цилиндрических включениях, невозможны наблюдения в искривленных цилиндрических включениях, .обязательна установка датчиков так, чтобы зеркальные участки разных -.элементов не перекрывали друг друга Все это существенно снижает точность измерения напряжений. Цель изобретения - повышение точности измерения напряжений стенок различных участков прямолинейных и криволинейных цилиндрических скважин . Поставленная цель достигается тем что известное устройство для измерения напряжений в массиве горных пород, включающее последовательно расположенные цилиндрические фотоупругие датчики с осевыми отверстиями И зеркальным слоем на задней торцовой поверхности, снабжено гибким зо дом с возможностью осевого перемеще ния его в отверстиях цилиндрических фотоупругих датчиков и коническими :зеркалами с внутренне;й зеркальной поверхностью, установленными перед прозрачными торцами цилиндрических фотбупругих датчиков. Кроме того, гибкий зонд выполнен из оптически прозрачного наконечника с направляющим конусом и с неподвижно размещенным в нем коническим зеркалом с наружной зеркальной поверхностью, жестко соединенного с гибким световодом. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - фотоупругий элемент с коническим зеркалом и направляющим конусом; на фиг. 3 - головная часть подвижного зонда. Устройство состои.т из серии цилиндрических фотоупругих датчиков 1, выполненных с диаметром осевого отверстия, несколько превышающим наружный диаметр гибкого зонда 2. Цилиндрические фотоупругие датчики 1 состоят: из элементов 3, выполненных из оптически чувствительного материала, например поли.стирола СД-5. Задняя торцовая часть элемента 3 М)иг.2) покрыта зеркальным слоем 4. Перед элементом 3 вплотную к нему на эластичной кольцевой прокладке 5 установлено, коническое зеркало б с. внутренней зеркальной поверхностью.Для направленного движения и ориентировки в .устройстве гибкого зонда передняя торцовая часть конического зеркала Также выполнена в виде конуса. Все цилиндрические фотоупругие датчики совместно с коническими зеркалами с внутренним зеркальным покрытием закрепляются внутри гибкой тонкостенной трубы 7, которая вводится в цилиндрическое включение. Головная часть гибкого зонда - опгически прозрачный наконечник 8 jiMeeT конусообразную поверхность. Внутри оптически прозрачного наконечника 8 Неподвижно установлено коническое зеркало 9 с наружной зеркальной поверхностью. Оптически прозрачный наконечник жестко соединен с гибким светово- дом 10, размещенным в трубе 11 из эластичного материала...