Устройство для фотографирования боковых поверхностей твердых образцов Советский патент 1990 года по МПК G03B29/00 

2S

25

сл со

4оо

Изобретение касается системы для фотографирования боковых поверхностей твердых образцов, извлекаемых, например, из исследуемой среды, в частности при исследовании кернов бурильной машины.

Цель изобретения - упрощение обслуживания исследования твердых образцов при фотографировании.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З - стол устройства, вид сверху; на фиг.4 - фотографирующее устройство, разрез.

Система включает в себя стол 1, образованный рамой 2,/установлен- Ной на четыре регулируемые по высоте ножки 3. На передней панели стола 1 смонтирован пульт 4 управления перемещениями различных частей устройства.

Фотографирующее устройство 5 перемещается вертикально относительно плоскости стола 1 по рельсам 6, предусмотренным на раме 7, установленной вертикально на раме 2. Перемещение фотографирующего устройства 5 осуществляется при помощи органа 8 захвата и перемещения, жестко связанного с защитным кожухом 9 этого устройства и представляющего собой стержень в виде перевернутой буквы U. В раме 7 смонтирован противовес 10, связанный с кожухом 9 посредством троса 11, накручивающегося на блок 12, причем вес этого противовеса немного превышает вес фотографирующего устройства 5.

Вертикальный шток 13 постоянной длины нижним своим концом укреплен на контрольном столике 14, а верхним своим концом соединен со стопорным упором 15. Винт 16, перемещаемый при помощи ручки 17, имеет контрольную метку 18, которая перемещается вдоль шкалы 19, размеченной в зависимости от диаметров фотографируемых кернов.

Внутри рамы 2 стола смонтирован водяной бак 20, открытый сверху, причем длина его превышает самую большую длину фотографируемого керна. В баке 20 смонтированы в одной плоскости два резиновых поддерживающих валика 21, состояние поверхности которых соответствует состоянию поверхности накаточных валиков, используемых в печатном деле. Расстоя

0

5

0

5

0

5

0

5

,ние между валиками 21 и их диаметр выбраны так, чтобы на них мог укладываться образец (керн) 22, диаметр которого может изменяться от нескольких сантиметров до нескольких дециметров. Различные диаметры кернов 22 отмечены на шкале 19, каждое деление 23 которой соответствует одному точному диаметру керна. Керн 22,который может быть цельным, но чаще всего состоит из нескольких сложенных вместе кусков, удерживается сжатым с боков во избежание относительного смещения кусков при помощи двух прижимных стержней 24, которые могут одним своим концом перемещаться вдоль направляющей 25, укрепленной на поверхности стола 1 параллельно горизонтальной оси валиков 21, причем другие концы стержней 24 оборудованы роликами 26, а перемещение этих стержней 24 осуществляется при помощи небольших полых блоков 27, про- перемещающихс.я по направляющей 25 и оборудованных каждый винтом 28, при зажатии которого блоки 27 и, следовательно, стержни 24 стопорятся в определенном положении на направляющей 25. Таким образом, керн 22 может свободно вращаться,, не имея возможности перемещаться в боковом направлении, что привело бы к разъединению кусков, из которых он состоит. В баке 20 предусмотрены средства увлажнения, представляющие собой трубку 29 с мелкими распыляющими отверстиями 30, расположенными равномерно по всей длине этой трубки, причем наклон трубки таков,.что она позволяет намочить керн 22, не производя брызг внутри бака 20. Трубка 29 смонтирована ниже продольных осей валиков 21 и запитывается с одного конца от источника (не показан) жидкости, в данном случае воды под небольшим давлением, которая с другого конца выводится из упомянутого бака. Распыление воды на керн в комбинации с действием валиков 21 позволяет создать на керне тонкую водяную пленку. Подача воды под давлением позволяет не только очистить боковую поверхность керна, то также и заполнить небольшие отверстия, всегда появляющиеся на поверхности керна, с тем, чтобы поверхность стала ровной и возможно более гладкой для обеспечения наилучшего качества

51

фотографий. Вода, подаваемая на керн 22, принимает вид тонкой пленк под действием накатывающих валиков 21. Образование и толщина тонкой пленки обеспечиваются постоянно в результате вращения валиков 21, обеспечиваемого при помощи синхронного двигателя 31 и зубчатого приводного ремня 32, проходящего через ткивы 33, смонтированные на осях валиков

21, Постоянное наличие в течение всего времени фотографирования тонкой водяной пленки позволяет увеличить коэффициент яркости или коэффи- циент отражения поверхности керна, который представляет собой соотношение между эмиссионной способностью какого-либо тела и эмиссионной способностью эквивалентного черного тела. Увеличение отражающего коэффициента поверхности влечет за собой увеличение контрастности деталей поверхности керна и позволяет повысить качество фотографий, поскольку для системы поверхность керна становится эквивалентной полированной поверхности.

Освещение фотографируемого керна

22обеспечивается двумя ориентируе- мыми лампами 34, установленными на

двух кронштейнах,.смонтированных на раме 7. Предпочтительно, чтобы лампы 34 были ориентированы так, чтобы давать световые потоки, падающие на керн под углом 45° с тем, чтобы зеркальное отражение не попадало в щель 35, предусмотренную в фотографирующем узле 5.

В защитном кожухе 9 предусмотрена перегородка 36, разделяющая внутренний объем на два отсека 37 и 38, В отсеке 37 расположен обычный фотоаппарат 39, приспособленный для фотографирования поверхности кернов, В отсеке 38 расположены укрепленные на перегородке 36 синхронный двигатель 40 и четыре концевых шкива 41 (показаны два). Узел транспортирования (тележка) 42 перемещается на дорожках 43 качения, укрепленных на перегородке 36, и принимает фотопластинку или плоскую пленку, обозначенную цифрой 44 и представляющую собой стандартную пластинку или плен ку. Упомянутая пластинка вводится в кожух 9 и устанавливается на тележку 42 через окошко 45, выполненное в передней стенке кожуха 9 (фиг,2).

0

5 0 5

о

0 5

5

486

Тележка 42 содержит два штыря 46 зацепления небольших натяжных пружин

47,к которым крепятся концы троса

48,служащего для перемещения упомянутой тележки 42 и накручивающегося на шкивы 41. В перегородке 36 выполнены два отверстия 49 и 50. Напротив этих отверстий предусмотрены щель 35 и экспозиционное окно 51. Светозащитная съемная маска 52 продольно перемещается в прорези 53, выполненной в перегородке 36, и содержит вертикальный заплечик 54, поджимаемый в положение закрытия возвратной пружиной 55, укрепленной на элементе перегородки 36. Два толкателя 56, жестко соединенные с тележкой 42, могут упираться при перемещении вправо на фиг,4 в заплечик 54 с тем, чтобы установить маску 52

в положение открытия и открыть, таким образом, экспозиционное окно 51,

Щель 35 имеет меньшие размеры, чем окно, и состоит из более широкой 57 и более узкой 58 частей. Она расположена несколько впереди плоскости съемки фотоаппарата 39. Часть 58 включает в себя расходящийся участок и сходящийся участок (не показаны). Щель 35 служит для того, чтобы обеспечить ровное освещение плоскости фотопластинки 44 и получить постоянное освещение вдоль изображения образующей фотографируемого керна. Таким образом, одно и то же количество световой энергии получается вдоль всей образующей, что позволяет в дальнейшем использовать циФtювvю систему передачи изображения. Это. важно, поскрльку в плоскости изображения необходимо компенсировать боковое изменение освещения, вызванное с одной стороны неоднородностью освещения /образующей керна и, с другой стороны, рассеянием, вводимым объективом аппарата 39 в зависимости от угла поля.

Устройство работает следующим образом.

Куски керна или цельный керн укладываются на валики 21 так, чтобы образовать цельный керн 22, после чего последний стопорится в боковом направлении при помощи стержней 24. Поскольку диаметр керна 22 был предварительно измерен, приводят во вращение вручную ручку 17 с тем, чтобы совместить метку 18 с делением 23

шкалы 19, соответствующим диаметру фотографируемого керна 22. При вращении ручки 17 перемещается шток J3 постоянной длины и, следовательно, упор наводки на резкость 15 и столик 14, которые жестко связаны со штоком 13. После этога узел 5 приводится в нижнее положение (на фиг.2 показано штрихпуНктарной линией ). Удержание узла в-этом нижнем положении обеспечивается при помощи защелки 59, входящей в гнездо 60, смонтированное на раме 7. Фотопластинка 44 укладывается на тележку 42. После этих операций регулировки и зарядки пластинки включается двигатель 31, обеспечивающий подготовку поверхности керна путем образования на ней тонкой водяной пленки. Освобождение узла 5 осуществляется нажатием вниз органа 8 захвата, в результате чего защелка 59 выходит из гнезда 60; Под действием более тяжелого противовеса 10 узел 5 без посторонней помощи поднимается до упора в стопор 15, В результате автоматически осуществляется наводка на резкость объектива фотоаппарата не только относительно столика 14, но и относительно керна 22 благодаря соответствующей упомянутой установке упора 15. Автоматическая наводка на резкость объектива позволяет получить более четкое изображение вериш- ны керна 22 независимо от его диа метра. Осуществляется первая съемка, при которой фотографируют столик 14, приводя в действие двигатель 40 с тем, чтобы переместить тележку 42 вправо на фиг.4. В результате перемещения маска 52 также перемещается вправо под действием толкателей 56, упирающихся в заплечик 54. Поскольку окошко 51 открыто, происходит открытие диафрагмы фотоаппарата 39 с выдержкой, например, 1/J25 с. После окончания первой экспозиции двигатель 40 приводится в действие в обратном направлении для перемещения тележки 42 влево. Поскольку маска 52 более не отжимается толкателями 56 и на нее действует возвратная пружина 55, маска возвращается в положение закрытия окна 51, Два двигателя 40 и 31 работают синхронно таким образом, чтобы линейная скорость тележки 42 была равна скорости вращения валиков 21 и, следовательно, скорости врате10

15

15371488

ния керна 22, который вращается вокруг своей оси без проскальзывания. В то время, как пластинка 44 перемещается в своей плоскости перед неподвижной щелью 35, объектив фотоаппарата 39 формирует изображение одной образующей керна 22 на упомянутой щели 35, которая центрирована на оптическую ось и расположена параллельно образующей фотографируемого керна. Выбор скорости вращения керна 22 зависит от числовой апертуры объектива и от освещения, но устройство по изобретению позволяет работать с постоянной интенсивностью освещения и изменяемой числовой апертурой. Равным образом, поскольку объектив переворачивает изображение в направлении неподвижной щели, выбор направления вращения относительно направления продольного перемещения тележки 42 должен быть сделан так, чтобы переворачивать изображение в направлении, перпендикулярном неподвижной щели.

Кроме того, перемещение пластинки 44 осуществляется так, чтобы керн 22 фотографировался за полтора оборота, что позволяет уменьшить преобладание первоначальной образующей и при последующей числовой передаче устранить краевые эффекты.

20

25

30

35

40

45

50

55

Формула изобретения

1. Устройство для фотографирования боковых поверхностей твердых образцов, содержащее фотографическое устройство с узлом транспортирования светочувствительного материала, держатель образца, установленный в плоскости, перпендикулярной оптической оси фотографического устройства, средство вращения держателя образца, скорость вращения которого равна линейной скорости узла транспортирования, и средство освещения, о т - лишающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания, устройство снабжено средством увлажнения образца, выполненным в виде трубки с отверстиями, и средством автоматической фокусировки фотографирующего устройства, выполненным в виде тяги постоянной длины, установленной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, с одной стороны которой закреплен стопорный

Формула изобретения

1. Устройство для фотографирования боковых поверхностей твердых образцов, содержащее фотографическое устройство с узлом транспортирования светочувствительного материала, держатель образца, установленный в плоскости, перпендикулярной оптической оси фотографического устройства, средство вращения держателя образца, скорость вращения которого равна линейной скорости узла транспортирования, и средство освещения, о т - лишающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания, устройство снабжено средством увлажнения образца, выполненным в виде трубки с отверстиями, и средством автоматической фокусировки фотографирующего устройства, выполненным в виде тяги постоянной длины, установленной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, с одной стороны которой закреплен стопорный

9I5

упор фотографическо го устройства, с другой - контрольный столик, а между ними - контрольная метка, установленная с возможностью перемещения относительно неподвижной шкалы, фотографирующее устройство установлено с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, держатель образца выполнен в виде по меньшей мере двух эластичных валиков с установленными поперечно им прижимными стержнями, один конец которых взаимодействует с возможностью перемещения вдоль направляющей, располо- женной параллельно валикам, при этом трубка средства увлажнения расположена под валиками и между ними.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел транс- портирования выполнен в виде тележки, установленной на перегородке в корпусе фотографического устройства, при этом в перегородке выполне48 О

ны два отверстия, расположенные соответственно напротив осветительной щели и экспозиционного окна, и прорезь, в которой установлена с возможностью продольного перемещения и перекрытия окна светозащитная маска.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что средства освещения выполнены в виде двух источников света, расположенных под углом 45 к плоскости расположения образца.

4.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что фотографирующее устройство снабжено средствами блокировки в нижнем положении и органом захвата и перемещения.

5.Устройство по п.2, отличающееся тем, что осветительная щель выполнена в виде двух частей разной ширины.

Изобретение относится к системам для фотографирования боковых поверхностей твердых образцов, извлекаемых, например, из исследуемой среды, в частности при исследовании кернов бурильной машины. Целью изобретения является упрощение обслуживания исследования твердых образцов при фотографировании. Устройство включает в себя держатель 21 образца 22, средство вращения держателя образца, фотографирующее устройство, светочувствительный материал которого перемещается с линейной скоростью, равной скорости вращения образца. Поставленная цель достигает тем, что устройство содержит средства увлажнения 29,30 образца и средство автоматической фокусировки, выполненное в виде тяги постоянной длины, а держатель 21 образца 22 выполнен в виде по меньшей мере двух эластичных валиков. 4 з.п.ф-лы, 4 ил.

J

-J

Л

36

37

Ј

33

/

f9 ГЛ.$Д

J 42 &5 J

, aft

Ј

фигЛ