Устройство для измерения параметров напряженного состояния горного массива Советский патент 1985 года по МПК E21C39/00 

к Изобретение относр{тся к горному производству и предназначено для оценки напряженного состояния срабатываемого горного массива. Целью изоб1.)етения является нов шение надежности и достоверности измерения параметра напряженного со тояния горного массива за счет уче та инвариантной характеристик.и нап ряженного состояния. На чертеже приведено схемати чное изображение разреза устройства по продольное плосдостн симметрии. Устройстзо для измерения парамет ров напряженного состояния горного массива состоит из резинового однородного корпуса 1, -выполненного в виде сферы с круглым центральным отверстием 2, отверстие закрыто рабочей мембраной 3. Рабочая мембрана соединена с измерительной втулкой -4, состоящей из двух .свинчивающихся кольцевых частей. Вид соединения рабочей мембраны с измерительной втулкой, зависит от материала, из которого они выполнены. Нап ример, меди и бронзе соответствует пайка. При свинчивании измерительной втулки осуществляется фиксация ее кольцевыми частями кромки отвер тия. Для гермитизации этого соединения допускается использование кле Внутренняя полость 5 корпуса запол нена несжимаемой жидкостью, например водой. С внешней стороны рабо чей мембраны 3 в ее геометрическом центре, соответствующем точке максимального прогиба, крепится металлический-, стержень 6,-который расположен во внзтреннем контуре индукционного датчика 7 линейных перемещений. Датчик линейных перемещений закреплен в измерительной I 442 втулке 4 и связан с измерительным устройством посредством проводов 8. Устройство работает следующим образом. Для установки устройства в горном массиве пробуривается сквалсина, по которой оно доставляется в точку измерений. Фиксация устройства в этой точке осуществляется при помощи твердеющего раствора, жесткость которого соответствует жесткости окружающего горного массива. Жидкость, заполняющая внутреннюю полость 5 корпуса 1, механически взаимодействует с окружающим горным массивом. Вследствие заведомо малой жесткости материала корпуса его участием в этом взаимодейстВИИ можно пренебречь. Тогда, если . система жидкость-массив находится в равновесии, то можно утверждать , что давление в лдадкости равно гидростатическому давлению горного массива. Величина давления в жидкости .. пропорциональна величине прогиба рабочей мембраны 3. При изменении давления в жидкости происходит перемещение металлического стержня 6, жестко связанного с рабочей мембраной. Величина этого перемещения измеряется индукционным - датчиком 7 линейных перемещений, в основе которого лежит линейный дифференцирующий трансформатор и частотно- . импульсный модулятор. Частотный сигнал через провода 8 передается на измерительное устройство, представляющее собой частотомер. По показаниям частотомера и соответствующей тарировочной зависимости определяют искомые параметры напряженного состояния горного массива.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯ НИЯ rOPFIOrO МАССИВА, содержащее корпус, заполненный жидкостью, измерительную крышку с рабочей мембраной отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности измерений за счет учета инвариантной характеристики напряженного состояния, корпус выполнен, в виде сферы с центральным отверстием, в котором установлена измерительная крышка, при этом диаметр d центрального отверстия сферы и рабочей мембраны определяются из соотношения d