Устройство для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций Советский патент 1988 года по МПК E21C39/00 

ю

о

О5 СО

ИзоГфетение относится к горног 1у делу, в частности к устройствам для установки тензорезисторов в скважине н определения напряжений в массиве пород по деформации тензорезисторов методом разгрузки,

Цель изобретения - снижение трудоемкости и повьш1ение достоверности результатов измерения деформаций.

На чертеже показ ана схема устрой ства для установки тензорезисторов в скважине и измерения деформаций.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с верхней 2 и нилшей 3 крыш- ками, у которых на обращенных одна к другой поверхностях вьтолнены радиальные пазы 4, подвижную втулку 5с- разъемом 6 для розетки 7 устанавлива- ;емьтх тензорезисторов 8, размещенную ;в корпусе 1, диск 9 горной породы с наклеенным на нем компенсирующим тен- зорезистором 10, закрепленный на подвижной втулке 5, неподвижную втулку 11, закрепленную в корпусе 1, допол- нительную неподвижную втулку 12, закрепленную на нижней крьшке 3, пружину 13, установленную в корпусе 1 между втулками 5 и 11, стопорные кольца 14 и 15 с закрепленными в них штифтами 16, установленные на корпусе 1 соосно с ним так, что штифты 16 входят в радиальные пазы 4 крышек 2 и 3, кольцевые нагревательные элементы 17-19, из которых нагревательный элемент 17 установлен в корпусе 1 вокруг пружины 13, два нагревательных элемента 18 и 19 установлены на корпусе 1 и контактируют соответственно со стопорными кольцами 14 и 15, штуцер 20 с зам ком,21, установленный на верхней s . крышке 2 и предназначенный для соединения устройства с досыпочной штангой 22, и штепсельный разъем 23, закрепленный на втулке 11 и предназна™ ченный для соединения нагревательных элементов 17-19 и тензореаисторов 8 и 10 -через кабель 24 с блоком питания и измеритешьным прибором (не показаны) . Пружина 13 и стопорные коль ца 14 и 15 выполнены из материала, обладающего памятью формы, например никелида титана.

В зазоре между крышками 2, и 3 и

стопорными кольцами 14 и 15 установлены пружины 25, обеспечивающие прижатие стопорных колец 14 и 15 к нагревательным элементам 18 и 19. Между нагревательными элементами 17-19 и

0

5 0 5 0 c 0 5 Q

5

корпусом 1 установлены теплоизолирующие прокладки 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

Розетку 7 с установленными на ней и смазанными клеем тензорезисторами 8 вставляют в разъем 6. От источника питания (не показан) по кабелю 24 через разъем 23 подают напряжение на нагревательные элементы 17-19. Под действием тепла от нагревательного элемента 17 .пружина 13 сжимается и тянет за собой подвюкную втулку 5 и вместе с ней розетку 7j утапливая ее за выступы дополнительной неподвижной втулки 12. Одновременно под действием тепла от нагревательных элементов 18 и 19 стопорные кольца 14 и 15 сжимаются и их наружный диаметр становится , меньшим диаметра крьшгек 2 и 3. В таком положении стопорных колец 14 и 15 и ПРУ7КИНЫ 13 устройство вставляют в скважину и с помощью досьшоч- ной штанги 22 перемещают по скважине до упора выступами втулки 12 в забой скв акины. Затем отключают нагревательные элементы 18 и 19 от источника питания, стопорные кольца 14 и 15, остывая, расширяются и упираются наружной поверхностью в стенки скваясины. При расширении стопорных колец 14 и 15 закрепленные в них штифты 16 перемешдются в пазах 4 крышек 2 и 3, центрируя все устройство в скважине, а по окончании расширения стопорных колец 14 и 15 устройство оказывается зафиксированным в скважине, nocjie этого отключают от источника питания нагревательный элемент 17, пружина 13, остывая, удлиняется и перемещает подвижную втулку 5 с розеткой 7 в направлении забоя : скважины и прижимает смазанные клеем тензорезисторы В к горной породе. Затем извлекают из скважины до- сыпочную штангу 22, для чего тянут ее в направлении устья скважины, замок 21. выходит из зацеп.ления со штуцером 20 и освобождает штангу 22, Устройство оставляют в скважине в таком положении до отвердения клея, а штангу 22 используют для установки тензорезисторов в других скважинах. После отвердения клея к концу кабеля 24, выходящему в устье скважины, подключают измерительньй приЯ-эр (не показан) и замеряпт сопротивление тензорезисторов 8 и 10j значения ве31427069

личин которых используют как начальд

ные данные при определении напряжений в массиве. Затем от блока питания по кабелю 24 через разъем 23 подают напряжение на нагревательный элемент 17, под действием тепла которого пружина 13 сжимается и тянет за собой подвижную втулку 5 с закрепленным на ней разъемом 6, выводя его кз зацепления с контактами розетки 7 тензорезисторов 8. После этого подают напряжение на нагревательные элементы 18 и 19, под действием тепла

Кроме того, при установке теизо- резисторов 8 предллгаемт.-1М устройством достигается хорошая центровка розетки 7 с тензорезистораш 8 относительно оси скважины, что дает возможность после обуривания розетки 7 и разгрузки забоя скважины вновь состыковать розетку 7 с разъемом 5 устройства

и таким образом, не отрывая керна и не извлекая его из скважины, замерить сопротивления тензорезисторов, что также довьипает достоверность из- мереню, поскольку при отрыве керна

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - снижение трудоемкости и повьшение достоверности и результатов измерения деформаций. Для этого на корпусе (К) 1, имеющем верхнюю и нижнюю крьппки 2 и 3, установлены соосно с ним два стопорных кольца 14 и 15 с закрепленными в них штифтами 16. На нижней крышке 3 К 1 закреплена неподвижная втулка 12. Устр-во имеет кольцевые нагревательные элементы 17-19, один из которых

KOTopbtx сжимаются стопорные кольца 14 15 часто происходит его растрескивание и 15, освобождая устройство, которое кабелем 24 извлекают из скзажины.

или р-азрушоние, искажающее результаты измерений. Формула изобретения

Последовательное расширение стопорных колец 14 и 15 и пружины 13 пр установке устройства в скважине позволяет осуществить автоматическую центровку и фиксацию устройства в скважине и o6ecnfe4HBaeT дозирование и равномерное усилие, прижатия тензорезисторов 8 к забою скважины и исключает смещение розетки 7 в скважин после контакта с забоем. Автоматизация процесса и возможность использования одного комплекта досылочных штанг для установки тензорезисторов в нескольких скважинах, не дожидаясь отвердения клея в каждой из скважин, снижает трудоемкость процесса установки тензорезисторов. При установке тензорезисторов в скважинах, направ ленных вертикально вниз или под углами, близкими к этому направлению, изобретение позволяет вообще откг- заться от досьшочпых штанг.

При извлечении устройства из скважины вначале производится рассоеди- разъема 6 с розеткой 7 тензо-

40 HOBneHHbiMSi на корпусе соосно с ним двлгмя стопорным - кольцами с закрепленными в них штифтами, дополнительной неподвижной втулкой, закрепленной на нижней крьппке, и кольцевыми нагререзисторов. 8, а затем сжатием стопор- вaтeльны rи злементаьш, один из котоных колец 14 и 15 снимается фиксация устройства в скважине, что позволяет исключить возможность нарушения клеевого соединения тензорезисторов 8 с горной породой под действием веса устройства, а это совместно с высоким качеством склеивания повышает достоверность результатов измерения деформаций горных пород.

50

рых размещен в корпусе вокруг пружины, два других установлены на корпусе и контактируют с cт6пopны ш коль- цаьш, при этом пружина и стопорные кольца выполнены из. материала, обладающего памятью фор№1, а в обращенных одна к другой поверхностях крышек выполнены радиальные пазы для штифтов стопорных колецо

ВШИПИ Заказ 4834/30

Произв.-прлигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

15 часто происходит его растрескивание

или р-азрушоние, искажающее результаты измерений. Формула изобретения

20 Устройства для установки тензорезисторов в скважине и измерения де- форматдий, содержащее цилиндрический корпус с верхней и нижней крышками, подвижную втулку с разъемом для ро25 зетки устанавливаемых тензорезисторов, размещенную ь корпусе, закрепленный на подвижной втулке диск горной породы с наклеенным на нем компенсирующим тензорезистором, непод30 вижнл ю втулку, закрепленную в корпусе, пружину, установленную между

втулкаг-ш, штепсельный разъем, закреп леиньш на неподвижной втулке, и штуцер для соединения с досылочной штангой, закрепленный на верхней крьппке, отличающееся тем, что, с целью ,ск51жения трудоемкости и повьпгге ния достоверности результатов измерения деформаций, оно снабжено уста-

40 HOBneHHbiMSi на корпусе соосно с ним двлгмя стопорным - кольцами с закрепленными в них штифтами, дополнительной неподвижной втулкой, закрепленной на нижней крьппке, и кольцевыми нагре35

1

вaтeльны rи злементаьш, один из кото0

рых размещен в корпусе вокруг пружины, два других установлены на корпусе и контактируют с cт6пopны ш коль- цаьш, при этом пружина и стопорные кольца выполнены из. материала, обладающего памятью фор№1, а в обращенных одна к другой поверхностях крышек выполнены радиальные пазы для штифтов стопорных колецо

Тираж 459

Подписное