Устройство для измерения относительных перемещений грунта Советский патент 1991 года по МПК G01V1/16 

10

С

Изобретение относится к, геофизическим приборам и может быть использовано для исследований при проведении промышленных и экспериментальных взрывных работ в качестве датчика перемещений. Цель - расширение регистрируемого диапазона в сторону верхних частот и повышение достоверности информации. За счет выполнения упругого элемента в виде стальной пластины предварительного натяжения и выбора параметров струны и пластины из условий одинаковых напряжений в струне и у основания пластины, повышения собственной частоты и увеличения диапазона перемещений системы струна-пластина обеспечивается оптимальная конструкция датчика. 1 з.п.ф-лы, 1 ил,

Изобретение относится к геофизическим приборам и может быть использовано для исследований при проведении промышленных и экспериментальных взрывных работ в качестве датчика перемещений.

Цель изобретения - расширение регистрируемого диапазона в сторону верхних частот и повышение достоверности информации.

На чертеже изображена схема устройства.

Реперы 1 цементируются в шпурах в горной выработке 2. Передающий элемент представдяет собой стальную струну 3, закрепленную одним концом на преобразователе - стальной консольно закрепленной пластине 4 с наклеенными тензометром 5, а другим - на болте с гайкой 6, с помощью которых осуществляется начальное напряжение системы. Измерительный тракт состоит из преобразователя, предусилителя с мостовой схемой 7, устанавливаемого в непосредственной близости отдатчика, усилителя 8 и регистрирующего прибора 9, например гальванометра светолучевого осциллографа. Преобразователь представляет собой консольно закрепленную стальную пластину с наклеенным на нее тензометром и устанавливается на втором репере. Струна и консоль предварительно напрягаются до заданной величины, которая контролируется по изменению сопротивления тензометра. Диаметр струны, ее начальное натяжение и размеры консоли стальной пластины выбираются такими, чтобы выполнялись три условия: напряжения в струне и у основания консоли должны быть одинаковыми; частота собственных колебаний конО 00

Ю 00

VI

соли должна быть максимальной, система струна консоль в пределах упругости должна обладать максимальным диапазоном по смещению

Устройство работает следующим обра- зом

При смещении реперов один относительно другого меняются натяжение струны и изгиб консоли, то приводит к изменению сопротивления тензометра, которое про- порционально изменению расстояния между точками закрепления струны. Регистрация электрического сигнала, снимаемого с выхода предусилителя, позволяет получать информацию как во время деист- вия взрывной волны на выработку, так и длительное время после этого.

Конструкция устройства предусматривает возможность прямой калибровки каждого датчика после его установки в горной выработке Между репером 1 и гайкой на болте 6, к которому крепится струна, поме щается стальная пластина (чека) фиксированной толщины, после чего струна натягивается. Выдергивание чеки эквива- лентно динамическому сближению реперов (за 30-60 мс) на ее толщину Такая калибровка позволяет интегральным образом учесть все особенности каждого измерительного тракта

Сильное предварительное напряжение системы (в испытаниях s полевых условиях образца датчика ДПС с фуна натягивалась с силой 100 г) делает ее устойчивой даже при

сильном взрывном воздействии и обеспечивает высокую точность измерений

Как показали испытания, предлагаемое устройство позволяет расширить диапазон регистрируемых частот до 1000 Гц, а также повысить надежность работ и достоверность полученной информации

Формула изобретения

,