Устройство измерения деформаций массива горных пород Советский патент 1978 года по МПК E21C39/00 

Изобретение касается техники измерения деформаций и относится к устройствам измерения деформаций массива горных пород и может использоваться в горной промышленности для контроля напряженно деформированного состояния горного массива. Известно устройство измерения дефориаций, содержащее автогенератор с цилин рическим конденсатором, каскад усиления мощности, антенну и устройство крепления LI . Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерения деформаций массива. Наиболее близким техническим решение из известных является устройство для измерения деформаций массива горных пород, включающее корпус, цилиндрический конденсатор, имеющий подвижную оболочку, соединенную с помощью штока с массивом горных пород, колебательный контур, автогенератор, усилитель и антенну гур, ав Недостатками этого устройства являются значительные погрешности измерения деформаций массива и узкий диапазон этих измерений. Цель изобретения - расш ирение пределов и повышение точности измерения деформаций. Это достигается тем, что устройство снабжено набором конденсаторов и переключателем, выполненным в виде печатной платы с проводящими полосками, приэтом шток, выполненный из электропроводного материала, снабжен ; диэлектрической вставкой, а переключатель прижат за счет изгиба платы к штоку, причем конденсаторы, входящие в набор, подключены одними концами к потенциальной тоЧке колебательного контура автогенератора, а другими - к проводящим полоскам печатной платы переключателя. На чертеже изображено предлагаемое устройство, общий вид. в цилиндрический корпус 1 с одного конца плотно посажена втулка 2, в отверстие которой вставлен шток 3, скользящую посадку с втулкой 2 и переходящий в подвижную обкладку измерительного цилиндрического конденсатора с изоляционной вставкой 4. В выточку втулки 2 вставлена плата 5 переключателя так, что за счет изгиба ее она прижата плоскостью с токопровод$шшми по досками к изоляционной вставке 4 штока 3. Для фиксации платы 5 переключателя в выточке втулки 2 применено резьбовое кольцо-фиксатор 6. В резьбовое отверстие Ьтулки 2 вставлен сальник 7, уплотненны гайкой 8. На изоляционный вкладыш 9, помещенный в корпус 1, напрессована потенциальная обкладка 1О измерительного конденсатора, электрически соединенная с потенш{альнь М выводом колебательного контура автогенератора 11 и с общим вы водом конденсаторов 12. Свободные выво ды набора конденсаторов 12 электр1чески подсоединены к токопроводящим полоскам платы 5 переключателя. Набор конденсато ров 12, автогенератор 11с колебательным контуром, буферный каскад 13 и уси литель мощности 14 собраны на печатной плате 15, закрепленной винтами между выступами изоляционного вкладыща 9 и заглушки 15,вставленной с плотной насадкой с другого конца корпуса 1 Через отверстие в заглушке 15 пропущен провод .антенны 16, соединенный с вьходом уси лителя мощности 14. Места посадки деталей 2, 9, 15 с корпусом 1 герметизированы, что обеспечивает защиту устройства от попадания влаги и пыли. На конце штока 3 сделана резьба, с помощью которой устройство соединяется с измерительной щтангой, механически связанной с репером. Под действием деформации массива гор ных пород шток 3 перемещается откосительно корпуса 1. В , когда происходит растяжение, уменьщается емкость измерительного цилиндрического конденсатора, что, в свою очередь, повышает час.тоту колебаний автогенератора 11. Как только щток 3 своей электропроводящей частью соприкоснется с токопроводящей полоской платы 5 переключателя, подсоединяется один конденсатор из набора конденсатора 12 параллельно колебательному контуру автогенератора. Это подключение конденсатора понизит частоту колебаний автогенератора до определенного значения, равного начальной частотекангапа. Предлагаемое устройство для измере-. ния деформаций расширяет диапазон измерения деформаций при сохранении высокой точности. Это существенно упрощает эксплуатацию телеметрической системы, связанную с подстройкой датчика при выходе его из диапазона частот отведенного ему канала. Особенно эффективно применение такого устройства в труднодоступных местах, например в кровле горных выработок. Формула изобретения Устройство измерения деформаций массива горных пород, включающее корпус, цилиндрический конденсатор, имеющий подвижную обкладку, соединенную щтоком с массивом горных пород, колебательный контур автогенератора, усилитель и антенну, отличающееся тем, что, с целью расширения пре-делов и повышения точности измерения деформаций, оно снабжено набором конденсаторов и переключателем, выполненным в виде печатной платы с проводящими полосками, при этом щток, выполненный из электропроводного материала, снабжен диэлектрической вставкой, а переключатель прижат за счет изгиба платы к щтоку-причем конденсаторы, вход$шше в набор, подключены одними концами к питательной точке колебательного контура автогенератора, а другими - к проводящим полоскам печатной платы переключателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Еилик Ш. М. и др. Приборы и аппаратура для исследования проявлений горного давления. М.,Углетехиздат, 1958, с. 121. 2.Авторское свидетельство СССР № 320741, кл. Е 21 С 39/00, 1970.