Устройство для измерения температуры в шпурах массива горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21B47/06 

//////////////////////////////А. U8.2Ig

го

О)

о

СП

Изобретение относится к горной промьшленности, преимущественно к открытым способам разработки месторождений полезных ископаемых, и мо- j жет быть использовано для измерения температуры массива горных пород в неоднородных температурных нолях.

Целью изобретения является повышение производительности при измере-Ю НИИ температурного поля в заданной плоскости массива и повьшение надежности устройства.

На фиг. 1 .. схематически-изображено предлагаемое устройство в рабочем is положении, разрез, на фиг.2 - узел I на фиг,1, момент прижатия чувствительного элемента к стенке шпура (скважины); на фиг.З - узел II на фиг.1, кронштейн, цилиндрический кор-20 пус и вал, разрез,

Устройство для измерения температуры в шпурах массива горных пород содержит узлы измерения температуры, включающие цилиндрический корпус 1 25 с боковым окном 2, внутри которого разм-ещен поджимной элемент в виде гибкой пластины 3, один коне.ц кото- рой прикреплен к корпусу 1, На гибкой пластине 3 по разные стороны ус- зо тановлены подвижный .в радиальном на- правлении чувствительный элемент 4 и коммутирзгющий элемент 5. К ее сво- бодному концу присоединена гибкая тя- га 6, которая кинематически соедине- на с вращшОщимся валом 7, Вал 7 че-. рез опоры 8 установлен на кронштейне 9 и фиксируется винтом 10, На валу 7 установлена рукоятка 11. Вьшоды от чувствительных.4 и коммутирующих 5 ,.. элементов проходят внутри цилиндрического корпуса 1 и кронштейна 9 к прибору.

Устройство работает следующим образом,ДС

Цилиндрические корпуса устройства устанавливают в заранее подготовленных шпурах определенных размеров. Размеры щпуров выбирают таким образом, чтобы разность их диаметров с диаметрами цилиндрических корпусов i не преьшшала 2 мм, что, в свою оче-; редь, устраняет конвекцию воздука в шпурах. С помощью рукоятки 11 вращают вал 7, При этом происходит одно- Временное наматьюание гибких тяг 6 55 на вал 7, в результате чего прилагаются усилия на свободные концы гибких пластин 3, вторые концы которых

50

0

о ..

С

5

0

жестко прикреплены к цилиндрически1ч корпусам 1. В результате приложения усилий пластины 3 прогибаются, а на местах наибольших амплитуд прогибов установлены чувствительные элементы 4, например, спай медь-константановых дифференциальных термопар, которые совершают радиальные перемещения до момента прижатия их к стенкам шпуров. Чувствительный элемент 4 установлен на гибкой пластине 3 таким образом, что при прижатии его к стенке шпура он нажимает на кнопку коммутирующего элемента 5, которой замыкает электрическую цепь, вследствие чего на табло прибора загорается сигнальная лампа, показывающая готовность устройства к работе. Длины тяг 6 отрегулированы таким образом, что бы при вращении вала 7 амплитуды прогибов пластин везде были одинаковы. Эти условия обеспечивают-одновременное прижатие чувствительных элементов 4 к стенкам шпуров, что сопровождается резким возрастанием нагрузки на- вращающийся вал 7, рукоятку 11. Этот момент легко обнаруживается: в таком положении рукоятки 11 и при загорании сигнальных ламп вал 7 фиксируется винтом 10, При освобождении, вала 7 от винта 10 гибкие пластины 3 занимают свои первоначальные формы, закрывая боковые окна 2 от попадания шламов.и других предметов внутри цилиндрических корпусов 1, а также снимая при этом прижим чувствительных элементов в таком положении - пластин 3, Передвигая все устройство в целом и приведя его в рабочее положение, можно производить замеры по всей длине шпуров, что дает возможность замера температуры на плоскости, размеры которой ограничены между двумя крайними чувствительными элементами 4. Расстояния между двумя соседними цилиндрическими кор- , пусами и интервалы вдоль шпура выбирают в зависимости от условий поставленных задач , т.е, можно .расположить цилиндрические корпуса 1 на . кронштейне 9 равноудаленными .друг от друга или сконцентрировать их на небольшом отрезке кронштейна 9, например, при необходимости применения устройства по назначению в высо- коградиен,тном температурном поле. Изобретение позволяет получить действительную картину неоднород-

ного температурного поля по заранее заданным исследуемым сечениям массива, а также повысить достоверность результатов измерений и его надежность в работе. Повышение надежнос

применяемая в предлагаемом устройстве гибкая пластина выполняет сразу две функции:

-при передвижении цилиндрических корпусов по шпурам она служит перегородкой, устраншрщей попадание шла- мов и других предметов внутрь самого корпуса, тогда как в прототипе вообще не предусмотрен специальный механизм, выполняющий эту функцию;

-при устранении усилия на свободный конец гибкая пластина, занимая свою первоначальную форму, снимает контакт чувствительного элемента от стенки шпура, тогда как в известном устройстве происходит интенсив- ньй износ чувствительного элемента в виду того, что он постоянно контакти рует посредством прижима, выполненного в виде кулачка, с внутренней стенкой вращающегося корпуса в присутствии абразивных шламов.

Повьшение достоверности достигается за счет устранения.теплообмена самого чувствительного элемента с цилиндрическим корпусом, что решается выбором теплоизоляционного материала при изготовлении гибкой пластины.

Для набора достаточной информации о распределении температуры массива горных пород с использованием известного устройства необходимо проведение операций по его установке и перестановке многократно с определенным шагом по глубине в нескольких скважинах, что связано с затратами дополнительного вспомогательного времени.

10

4026654

В изобретении за одну операцию приведения в рабочее положение достигается возможность проведения многоточечного измерения, что способствует повьшгению информативности измерений, а также производительности работы оператора за счет существенного сокращения времени на вспомогательные работы.

5

0 5

0

5

0

5

Формула изобретения

1. Устройство для измерения температуры в шпурах массива горных пород, содержащее узел измерения температуры, включакяций цилиндрический корпус с боковьм окном, внутри которого , размещены подвижный в радиальном направлении чувствительный элемент, коммутирующий элемент и поджимной элемент, отличающе. еся тем, что, с целью повышения производительности при измерении температурного поля в заданной плоскости массива, оно снабжено кронштейном с установленным на нем вращающимся валом, дополнительными узлами измерения температуры и гибкими тягами, причем поджимной элемент каждого из узлов измерения - температуры выполнен в виде гибкой пластины, один конец которой закреплен на корпусе, а другой связан с гибкой тягой, клне- матически соединенной с валом, а чувствительный и коммутирующий элементы расположены по. разные- стороны гибкой пластины.

2. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения надежности, гибкая пластина установлена с возможностью перекрытия бокового окна корпуса и выполнена из теплоизоляционного мате - риала.

Н rfftfSofly

Изобретение относится к горной пром-ти и предназначено для методов разработки месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения - по- вьшение производительности при измерении температурного поля в заданной плоскости массива. Устр-во содержит узел измерения т-ры, включающий цилиндрический корпус 1 с боковым ок- . ном 2, внутри которого размещены подвижный в радиальном направлении чувствительньш элемент (Э) -4, комму тирующий Э 5 и поджимной элемент, выполненный в виде гибкой пластины 3. Один конец последней закреплен на корпусе 1, а другой связан с гибкой тягой 6. Она кинематически соединена с валом, а чувствительный Э 4 и коммутирующий Э 5 расположены по разные стороны пластины 3. Для повышения надежности работы пластина 3 перекрьшает окно 2 и выполнена из- теплоизоляционного материала. Передвигая устройство, производят замеры по всей длине шпуров, что дает возможность замера т-ры на плоскости, размеры которой ограничены крайними Э 4. Применение устройства позволяет получить действительную кар- . тину неоднородного температурного поля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. € сл