Устройство для установки датчика в стенку скважины Советский патент 1980 года по МПК E21B47/00 E21C39/00 

1

Изобретение относится к области геофизических исследований грунтов, в частности при установке датчиков напряжений в массиве ненарушенного грунта для проведения.исследований напряженного состояния грунта при воздействии на него взрывных нагрузок.

Известно устройство для установки измерительных приборов в скважине, состоящее из корпуса, основания, переходника и электромагнита со стопорным механизмом, содержащим шток и стопорные элементы. Корпус на внутренней и торцовой поверхностях выполнен с выступами, а основание и переходник имеют пазы соответственно под выступы на корпусе. После устаноВ1 и ..приборов скважина заполняется грунтом с послойным его .трамбованием

1. ..

Недостатком устройства является невозможность получения одинаковых физико-механических свойств утрамбованного грунта, окружающего прибор, с ненарушенным массивом, грунта.

Наиболее близким по технической сущности.к изобретению является устрюйство для установки датчика в стенку скважины, включающее блок внедрения датчика в скважину с приводом и

его редуктором и узел поджатия устройства к стенке скважины 2.

Недостатком устройства является образование вокруг датчика зон уплотнения, возникающих при вдавливании датчика, и невозможность точной ориентации последнего из-за отсутствия жесткости между злементами узла внедрения.

10

Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения об-, разования вокруг датчика зон уплот- нения грунта при его внедрении и отклонения датчика от заданного направ15ления.

Это достигается тем, что блок внедрения датчика выполнен в виде вертикально расположенных один над другим механизма прорезания щели, связанного

20 с редуктором привода блока внедрения, и механизма введения датчика в щель, выполненного в виде рычага, свободно расположенного на оси, которую имеет корпус редуктора, при этом корпус

25 устройства имеет расходящиеся продольный и наклонный пазы, в первом из которых размещены ролики, а в месте разветвления пазов установлен распределитель движения роликов, а так30кже тем, что.механизм прорезания щели выполнен в виде пильной цепи нЗГ жесткой плоской шиной, при этом жест кая плоская шина механизма прорезания и рычаг снабжены роликами. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - расположение продольного и наклонного пазов с направляющими роликами в исходном по ложении для работы. Устройство иммет корпус 1, блок внедрения 2 датчика в стенку скважины с приводом и узел поджатия 3. Блок внедрения 2 состоит из жестк связанных между собой и расположенны вертикально один над другим привода с механизмом вертикально-поступатель ного перемещения блока, механизмов прорезания щели и введения датчика в проре.анную щель. Привод блока вне рения 2 состоит из электродвигателя 4 и редуктора 5. Механизм вертикального возвратнопоступательного перемещения имеет канат б и барабан 7. намотан на барабан, а свободные концы каната зафиксированы на жестких перегородка корпуса 1. Механизм прорезания щели содержит плоску шину 8 и звездочку 9, на кото рых -натянута пильная цепь 10. Механизм введения имеет рычаг 11, на котором держателем закреплен датчик 12. Рычаг 11 сидит свободно на оси, закрепленной на блоке внедрения На шине 8 и рычаге 11 свободно на ос насажены направляющие ролики 13, 14. Корпус устройства имеет продольную прорезь 15, расходящиеся продоль ный 16 и наклонный 17 пазы и направляющие для вертикального перемещения блока внедрения. В месте разветвления пазов 16 и 17 установлен распределитель 18 направления движения роликов 13, 14. Узел поджатия 3 содержит реверсив ный электродвигатель, редуктор и упо Устройство работает следующим образом. Устройство опускается в скважину, например с помощью составной штанги, и жестко фиксируется узлом поджатия. Подается напряжение.питания на электродвигатель 4 привода, который редуктор;5 приводит в движение механизм перемещения и пильную цепь на, шине 8. при этом блок внедрения 2 перемещается вниз вдоль корпуса 1, а ролнц 13 шинЫ 8 скользит первоначешьно по продольному пазу 16, и, достигнув распределителя 18, входит в наклонный паз 17 и,. перемещаясь по «ему, поворачивает шину 8 вокруг ее оси в плоскости прорезания щели.Шина 8 с пильной цепью iO, участ вуя. в продольном перемещении и одно .временно поворачиваясь, выходит из ,корпуса 1 через прорезь 15 и углубляется в стенку скважины, прорезая щель пильной цепью 10. Рычаг lie закрепленным на нем датчиком 12 перемещается только вертикально, а его ролик скользит по продольному пазу 16. По достижении указанной глубины прорезания корпус редуктора 5 надвигается на размыкатель (например, пу:тевой выключатель), который разрывает цепь питания электродвигателя 4 привода. Электродвигатель 4 останавливается и поступательное перемещение блока внедрения 2 прекращается. При изменении направления вращения электродвигателя 4 происходит перемещение блока внедрения 2 вверх вдоль корпуса, и шина 8 с пильной цепью 10 выводится из прорезанной щели. Блок внедрения 2 перемещается до тех пор, пока ролик 14 рычага 11 не окажется в части продольного паза, расположенной выше распределителя 18. Распределитель 18, пропустив ролик 14, занимает свое исходное положение и перекрывает часть продольного паза, расположенную ниже распределителя 18. Корпус редуктора 5 надвигается на размыкатель, в результате чего происходит отключение питания электродвигателя 4 и прекращение движения блока внедрения 2 вверх. Затем, как и при прорезании щели, при изменении направления вращения электродвигателя 4 блок внедрения пе-,. ремещается вдоль корпуса 1 вниз. Ролик 14 рычага 11, достигнув распределителя 18, входит в наклонный паз 17 и, скользя по последнему, направляет рычаг 11 с датчиком 12 в проре-; занную щель. После введения рычага 11 с датчи-| j ком 12 в прорезанную щель датчик отсоединяется от держателя (например, путем одергивания держателя канатом). Возвращение рычага 11 в корпус 1 устройства Осуществляется аналогично возвращению шины 8 с пильной цепью 10 после прорезания щели. Устройство освобождается от фиксации узлом поджатия и извлекается, из скважины. Формула изобретения 1. Устройство для установки датчика в стенку скважины, включающее корпус, блок внедрения датчика в стенку скважины с приводом и его редуктором и узел поджагия устройства в стенке скважины, отличаюЩ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения образования вокруг датчика зон уплотнения грунта при его внедрении и отклонения датчика от заданного направпения, блок внедрения.датчика выпол