Ультразвуковой шпуровой датчик Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

1

(21)4307484/23-03

(22)18.09.87

(46) 07.07.89. Бюл. № 25

(71)Московский горный институт

(72)В. Л. Шкуратник, В. С. Ямпдиков, А. П. Беличенко и М. Д. Вигдорчик (53) 622.283(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР 870709, кл. Е 21 С 39/00, 1978.

Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах. - Л.: Наука, 1978, с. 78.

Ю

2.

(54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ШУРОВОЙ ДАТЧИК

(57) Изобретение относится к горному делу. Uejfb изобретения - повыпение надежности и производительности контроля. Датчик включает корпус 1 с направляющей втулкой 2, в которой на- ходятся пьезопреобразователь (П) 3 и пружина 4, роликовую платформу 5, защитные зкраны 6, 7, подающую вилку 8 с хвостовиком 9, пальцы 19, 20, отводящие штанги 21, 22, валики 23, 24 и

S

15

3

(Л

QXllf

эпастичкую 27. Экраны 6, 7 и вил- тса 8 имеют перхние и нижние пазы, в которых рлзмег ены пальцы 19 и 20. Пальцы шарнирно связаны с концами отводящих штанг 21 и 22, вторые концы которых шарнирно соединены с П 3. Поверхность П 3, ролики платформы 5 и валики 23, 24 охвачены эластичной манжетой 27. При перемещении датчика вглубь шпура края верхних экранов и вилки пазов упираются в палец 19. Вертикальное перемещение пальца 19 приводит к перемещен по отводящей

штанги 22. Штангл 22 смещает П 3 вдоль втулки 2..Пружина 4 сжимается, и датчик перемещается на манжете 27 вдоль шпура. При установке датчика в точке контроля пружина 4 распрямляется и npLDKn faeT П 3 к стенке шпу ра через манжету 27. При перемещении датчика к устью шпура смещение П 3 вдоль втулки 2 осуществляется с помощью пальца 20 и отводящей штанги 21, Датчик обеспечивает стабипьные контактные условия и сохранность контактной манжеты. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение надежности и производительности контроля. Датчик включает корпус 1 с направляющей втулкой 2, в которой находятся пьезопреобразователь (П) 3 и пружина 4, роликовую платформу 5, защитные экраны 6,7, подающую вилку 8 с хвостовиком 9, пальцы 19,20, отводящие штанги 21,22, валики 23,24 и эластичную манжету 27. Экраны 6,7 и вилка 8 имеют верхние и нижние пазы, в которых размещены пальцы 19 и 20. Пальцы шарнирно связаны с концами отводящих штанг 21 и 22, вторые концы которых шарнирно соединены с П 3. Поверхность П 3, ролики платформы 5 и валики 23,24 охвачены эластичной манжетой 27. При перемещении датчика вглубь шпура края верхних пазов экранов и вилки упираются в палец 19. Вертикальное перемещение пальца 19 приводит к перемещению отводящей штанги 22. Штанга 22 смещает П 3 вдоль втулки 2. Пружина 4 сжимается, и датчик перемещается на манжете 27 вдоль шпура. При установке датчика в точке контроля пружина 4 распрямляется и прижимает П 3 к стенке шпура через манжету 27. При перемещении датчика к устью шпура смещение П 3 вдоль втулки 2 осуществляется с помощью пальца 20 и отводящей штанги 21. Датчик обеспечивает стабильные контактные условия и сохранность контактной манжеты. 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для контроля свойств и состояния горных пород в массиве с применением упругих волн.

Цель изобретения - повышение надежности и производительности контроля.

На фиг. 1 представлен датчик, об- щий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I; на фиг. 3 - разрез на фиг. 1.

I

Ультразвуковой шпуровой датчик содержит корпус I с размещенной в нем направляющей втулкой 2, в которой находятся пьезопреобразоватепь 3 и пружина 4, упирающаяся с одной стороны в заднюю стенку пьезопреобразователя 3, а с другой - в роликовую платформу 5, защитные экраны 6 и 7 и подающую вилку 8. Хвостовик 9 в-ипки 8 закреплен на досыпочной штанге 10. Экран 6 имеет верхний П и нижний 12 пазы. Экран 7 также имеет верхний 13 и нижний 14 пазы. Вилка 8 также имеет аналогичные верхние 15, 16 и нижние 17, 18 пазы. В верхних пазах 11, 13, 15 и 16 расположен верхний палец 19, а в нижних пазах 12, 14, 17 и 18 - нижний палец 20. Первая отводящая штанга 21 шарнирно связана одним концом с пьезопреобразователем 3, а другим - с пальцем 20. Вторая отводящая штанга 22 шарнирно связана одним концом с пьезопреобразователрм 3, а другим - с пальцем 19. Между защитными экранами 6 и 7 в верхней и нижней их частях размещены валики 23 и 24. Ролики 25 и 26 платформы 5, валики 23 и 24 и рабочая поверхность пьезопреобразователя 3 охвачены эластичной

0

5

0

5

0

5

0

5

манжетой 27, внешняя сторона которой контактирует с поверхностью шпура 28.

Ультразвуковой шпуровой датчик работает следующим образом.

Сориентировав пьезопреобразователь 3 в требуемом направлении, шпуровой датчик вводят в шпур 28, предварительно нажав на.пьезопреобразователь 3 со стороны эластичной манжеты 27 так, чтобы за счет сжатия пружины 4 горизонтальный габаритный размер датчика стал меньше диаметра шпура 28.

С помощью досылочной штанги 10 датчик перемещается на заданную глу бину вдоль шпура 28. При этом перемещение штанги 10 сначала передается вилке 8, нижние края верхних пазов 15 и 16 которой упираются в палец 19. Вертикальное перемещение пальца 19 приводит к соответствующему перемещению шарнирно связанного с ним конца отводящей штанги 22. В результате второй конец штанги 22, шарнир- но связанный с пьезопреобразователем 3, смещает последний вдоль направляющей втулки 2о Это прьшодит к сжатию пружины 4 и прижимное усилие ее, передаваемое через рабочую поверхность пьезопреобразователя 3 на эластичную манжету 27, ослабевает. Сила трения манжеты 27 о поверхность щпу- ра 28 оказывается незначительной, но в то ке время достаточной для перемещения манжеты 27 на валиках 23 и 24 и роликах 25 и 26. При этом сам датчик перемещается вдоль шпура 28.

При снятии подающего усилия со штанги 10 снимается сжимающее усилие с пружины 4. Пружина 4 распрямляется и прижимает преобразователь 3 к стен

направлении к штанге 10 прикладывается противоположное усилие (к себе). При этом верхние края нижних пазов 17 и 18 подающей вилки упираются в нижний палец 20. Связанная с ним пер вая отводящая штанга 21 через преобразователь 3 сжимает пружину 4. Давление рабочей поверхности преобразователя 3 на эластичную манжету 27 ослабевает и датчик свободно перемещается в сторону устья шпура 28.

Данная конструкция предназначена для прозвучивания участка между шпурами. Однако она может быть использована и для каротажа, это го на одной удлиненной вилке крепится несколько датчиков, один из которых используется в качестве излучателя, а другой - в качестве приемника.

5

0

0

пьезопреобразователем и досылочную штангу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности контроля, он снабжен роликовой платформой, двумя защитными экранами, подающей вилкой с хвостовиком и верхним и нижним пазами, двумя пальцами, верхней и нижней отводящими штангами, двумя валиками и эластичной манжетой, при этом- пальцы размещены в пазах подающей вилки, каждая отводящая штанга шар- нирно связана одним концом с соответствующим пальцем, а другим - с пьезс- преобразователем, валики расположены между защитными экранами, эластичная манжета охватывает ролики платформы, валики и пьезопреобразователь, а хвостовик подающей вилки закреплен на посылочной штанге.

ZQ

Фиг.З