Устройство для измерения диаметра котловых полостей Советский патент 1992 года по МПК G01B5/08 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям и может быть использовано при измерении диаметров скважин и профилей сечения подземных полостей.

Известен каверномер, содержащий корпус, шарнирно соединенные с ним измерительные рычаги, жестко соединенные с зубчатыми секторами, подпружиненный с двух сторон винт, причем сектора и винт кинематически связаны друг с другом 1.

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не позволяет повысить оперативность проведения изменения скважин и котловых полостей за счет обеспечения возможности изменения длины измерительных рычагов в процессе замера.

Известна рычажная измерительная система скважинного прибора, содержащая корпус с измерительными удлиняющимися рычагами, подпружиненными пальцами, собачкой и соленоидом со штоком, причем в измерительных рычагах выполнены пазы, в которых размещены подпружиненные пальцы, при этом удлиняющие рычаги шарнирно закреплены на концах измерительных рычагов и имеют гнезда для взаимодействия с подпружиненными пальцами, которые через собачку связаны со штоком 2.

Недостатком рычажной измерительной системы является сложность конструкции и невозможность плавного изменения длины измерительного рычага, так как изменение длины измерительного рычага происходит на фиксируемую величину, равную удлиняющему рычагу.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является измеритель профиля котловых полостей, содержащий штангу, измерительные рычаги, выполненные в виде двух пар короткого и длинного плеча, расположенных под углом 90°, при этом короткие плечи представляют собой грузы - противовесы, гибкую струну, нижний конец которой пропущен через ушко на конце одного из длинных плечи и жестко закреплен на конце другого длинного плеча, а верхний конец струны связан с регистрирующим механизмом 3.

Недостатком этого измерителя является наличие грузов - противовесов, увеличивающих размеры и массу конструкции, вследствие чего оно не может использоваться при измерениях скважин и котловых полостей небольшого диаметра, низкая точность измерений, а также дополнительный подъем и опускание прибора для измерения верхней части полости.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения диаметров котловых полостей, содержащем штангу, размещенную в ней с возмож-ностью

перемещения рейку, отсчетный узел, измерительный рычаг и тросик, соединенный одним концом с рычагом, а другим - с отсчетным узлом, при этом один из концов рейки выполнен в виде вилки, снабженной

0 закрепленной на одном из зубьев вилки лапкой со скошенной рабочей поверхностью, размещенной с возможностью перемещения между зубьями вилки второй лапкой со скошенной рабочей поверхно5 стью, встречно направленной к скошенной рабочей поверхности первой лапки, закрепленной на штанге обоймой, выполненной в виде трубчатого полукольца с дугообразным сквозным пазом, размещенным в полости

0 полукольца с возможностью перемещения вдоль нее сухарем, закрепленным в сухаре валиком, размещенным в пазу и выступающим с обеих его сторон, и установленным с возможностью вращения на одном конце

5 валика роликом, взаимодействующим со скосами лапок, измерительный рычаг выполнен полым и закреплен на другом конце валика, регистрирующий механизм выполнен в виде втулки, гильзы, установленной в

0 ней с возможностью осевого перемещения, второго тросика, расположенного в полости измерительного рычага по винтовой линии и закрепленного одним концом на гильзе, и щупа, связанного с другим концом этого

5 тросика, причем первый тросик расположен в полости, образованной вторым тросиком, связан со щупом и является направляющим при перемещении второго тросика.

На фиг.1 изображено устройство, про0 дольный разрез; на фиг.2 - вертикальный разрез вилки с обоймой, вид справа; на фиг.З - вертикальный разрез вилки с обоймой; на фиг.4 - вертикальный разрез щупа и регистрирующего устройства; на фиг.5 5 то же, вид сбоку.

Устройство для измерения диаметров котловых полостей состоит из полой штанги 1 с прорезью 2 на ее нижнем конце, вставленной в нее рейки 3. Нижний конец рейки

0 3 представляет собой вилку с разновеликими лапками 4,5. Лапка 4 вставлена в отверстие 6 нижнего конца рейки 3 и опирается напружину Лапки 4 и5 выполнены в виде пластины со скошенной рабочей поверхно5 стью. Лапка 5 жестко крепится на конце рейки 3 и короче лапки 4, при этом рабочие поверхности лапок 4 и 5 расположены под углом друг к другу. Внутри нижнего торца штанги 1 жестко крепится обойма 8, на боковых поверхностях которой имеются не доходящие до концов обоймы пазы 9, 10. Во внутреннюю часть обоймы 8 вставлен сухарь 11, опирающийся на пружину 12, которая своим нижним концом жестко крепится в конце обоймы 8. В центре сухаря 11 на уровне пазов 9, 10 жестко крепится валик, концы 13, 14 которого входят в пазы 9, 10. Конец 13 валика является осью ролика 15, на конце валика 14 жестко крепится измерительный рычаг 16 у нижнего конца обоймы 8 со стороны ролика 15 расположен упор 17. Во внутреннюю часть измерительного рычага 16 вставлен щуп 18, выполненный в виде гильзы с заглушенным концом. Вдоль оси щупа 18 на диаметрально противоположных сторонах имеются пазы 19, 20, в которые свободно входит штифт 21. концы штифта 21 жестко крепятся во внутренней части измерительного рычага. К центру штифта 21 крепится нижний конец направляющего тросика 22, пропущенного сквозь щуп 18. Незаглушенный конец щупа 18 жестко соединен с нижним концом тросика 23, представляющим собой упругую оплетку, сквозь которую пропущен тросик 22, верхний конец тросика 22 к штифту 24 регистрирующего устройства.

Регистрирующее устройство содержит втулку 25, внурь которой вставлена гильза 26 с пазами 27, 28, в которые свободно входит штифт 24, на котором жестко закреплен верхний конец направляющего тросика 22. Во внутреннюю часть гильзы 26 вставлена пружина 29, нижний конец пружины 29 опирается на штифт 24, а верхний жестко закреплен с гильзой 26. К нижнему концу гильзы 26 жестко крепится верхний конец тросика 23. На поверхности гильзы 26 имеется шкала делений. Тросики 22 и 23 пропущены сквозь штангу 1.

Устройство работает следующим образом.

В начале устройство приводят в исходное положение. Для этого перемещают вниз верхний конец рейки 3 вдоль оси штанги 1, При этом лапки 4, 5 движутся вниз, лапка 4 входит в соприкосновение своей рабочей поверхностью с роликом 15 и перемещает сухарь 11 из верхнего конца обоймы 8 в ее центральную часть, дойдя до упора 17, лапка прекращает движение. Дальнейшие движения рейки 3 приводят к сжатию пружины 7, в соприкосновение с роликом 15 входит рабочая поверхность лапки 5, происходит дальнейшее перемещение сухаря 11 к нижнему концу обоймы 8, пружина 12 обоймы 8 сжимается. Жестко закрепленные с сухарем 11 измерительный рычаг 16 устанавливается параллельно оси штанги 1. Перемещение измерительного рычага 16 возможно только

в том случае, если сила упругости пружины 7 больше силы упругости пружины 12. В этом положении рабочая часть устройства опускается в котловую полость до соприкос- 5 новения с ее дном измерительного рычага 16 и фиксируется в этом положении. Рейку 3 перемещают по направлению вверх на определенную величину, при этом лапка 5 отодвигается, высвобождая ролик 15 и су0 харь 11, под действием распрямляющейся пружины 12 начинает вдвигаться в верхнюю часть обоймы 8, в результате измерительный рычаг 16 разворачивается на определенный угол, который фиксируется на

5 шкале.

Надавливая на верхнюю часть гильзы 26, производят ее перемещение относительно втулки 25, одновременно происходит сжатие пружины 29. Нижний конец

0 гильзы 26 давит на тросик 23, являющийся упругой оплеткой направляющего тросика 22, при этом тросик 23 движется по направляющему тросику 22 и своим нижним концом давит на щуп 18, который выдвигается

5 из измерительного рычага 16 до упора со стенкой котловой полости. Регистрация замера выдвижения щупа 16 производится по шкале, нанесенной на поверхность гильзы 26. Возвращение щупа 18 в исходное поло0 жение происходит под действием пружины 29. Все дальнейшие действия при измерении производятся аналогичным образом.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в значительном расшире5 нии диапазона и повышения точности измерения профиля котловых полостей, в возможности применения его для котловых полостей сложной конфигурации, в повышении производительности за счет одноразо0 вого опускания устройства при замере как верхних, так и нижних частей полости. Незначительные поперечные размеры устройства позволяют измерять котловые полости через скважины небольшого диаметра как

5 пустотелые, так и заполненные водой, а также производить замеры в скважинах, расположенных под углом и параллельно земной поверхности.

0 Формула изобретения

Устройство для измерения диаметра котловых полостей, содержащее штангу, размещенную в ней с возможностью перемещения рейку, отсчетный узел, измери5 тельный рычаг и тросик, соединенный одним концом с рычагом, а другим - с от- счетным узлом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения, один -из концов рейки выполнен в виде вилки, устройство

снабжено закрепленной на одном из зубьев вилки лапкой со скошенной рабочей поверхностью, размещенной с возможностью перемещения между зубьями вилки второй лапкой со скошенной рабочей поверхностью, встречно направленной к скошенной рабочей поверхности первой лапки, закрепленной на штанге обоймой, выполненной в виде трубчатого полукольца с дугообразным сквозным пазом, размещенным в полости полукольца с возможностью перемещения вдоль нее сухарем, закрепленным на сухаре валиком, размещенным в пазу и выступающим с обеих его сторон, и установленным с

возможностью перемещения на одном конце валика роликом, взаимодействующим со скосами лапок,, измерительный рычаг выполнен полым и закреплен на другом конце

валика, регистрирующий механизм выполнен в виде втулки, гильзы, установленной в ней с возможностью осевого перемещения, второго тросика, расположенного в полости измерительного рычага по винтовой линии

и закрепленного одним концом на гильзе, и щупа, связанного с другим концом этого тросика, а первый тросик расположен в полости, образованной вторым тросиком, и связан со щупом.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение производительности и точности измерения профиля котловых полостей сложной конфигурации. С этой целью устройство содержит штангу, размещенную в ней с возможностью перемещения рейку, один из концов которой выполнен в виде вилки с двумя лапками со скошенными встречно направленными рабочими поверхностями, закрепленную на штанге обойму в виде трубчатого полукольца с дугообразным сквозным пазом, размещенный в полости обоймы сухарь с закрепленным на нем валиком, взаимодействующим посредством ролика со скосами лапок, измерительный рычаг, жестко связанный с сухарем, причем рычаг выполнен в виде втулки, установленный в нем с возможностью осевого перемещения щуп, два тросика, закрепленные одним концом с измерительным рычагом и щупом, а другим концом с регистрирующим устройством, причем один из тросиков расположен по винтовой линии по отношению к другому и может свободно перемещаться по нему. 5 ил. сл Јь Јь Ю Фиг.7

Фиг,2

h

фиь-З