Устройство для измерения температуры горныхпОРОд Советский патент 1981 года по МПК G01K1/16 E21B47/06 

Изобретение отнсхзится к устройст вам для иэме)ения температуры горны пород и может быть использовано при температурных измерениях на сте ках горных выработок, в шпурах или скважинах. Известно устройство для измерения температуры горных пород, содер жащее термочувствительный элемент, размеденный в сферической емкости из эластичного термопроводяшего мат риала, заполненной термопроводящей жидкостью .fi, Однако в процессе измерения толь ко часть поверхности сферы контактирует с горной породой. При этом площадь контакта, а следовательно, и результат измерения существенно зависят от усилия прижатия. Кроме того, во время хранения и транспортировки теплопроводная жидкость под действием своей тяжести постепеннсэ растягивает эластичный материал ёмк ти , что также ведет к увеличению непостоянства контакта, к изменению теплопередачи, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для измерения температуры горных пород, содержащее цилиндрич€ский корпус, в полой части которого размещены термодатчик и закрепленный по периферии корпуса эластичный элемент из термопроводящего материала, образующий с торцом корпуса полость, заполненную термопроводящей жидкостью 2, Недостатки указанного устройства значительная погрешность измерений и нестабильность показаний, возникаквдие вследствие непостоянства контакта с поверхностью горных пород, имеющих различную шероховатость. Цель изобретения - повьхиение точности измерений, С этой целью в торце корпуса устройства, соосно его полой части, выполнена проточка с закрепленным над ней дополнительнь эластичным элементом, жесткость которого превышает жесткость основного эластичного элемента, а в корпусе выполнен канал с размещенньм в нем поршнем, сообщакяцийся с полостью. Кроме того, объем полости составляет 0,85-0,9 суммы объемов полостей, образованных полой частью KOJ пуса и проточкой,.при этом объем полости проточки составляет 0,2-0,25

объема полости части корпуса, а жесткость дополнительного эластичного элемента в 2-3 раза превышает жесткость основного элемента.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в разрезе на фиг. 2 - то же, рабочее положение; на фиг. 3 - то же, подготовленное к хранению и трнаспортировке.

Предлагаемое устройство состоит из цилиндрического «корпуса 1, в поло части которого размещен термодатчик

2,по периферии корпуса натянут эластичный элемент 3 из термопроводшцего материала {например полиуретана), закрепленный с помощью кольца 4. В торце корпуса 1, соосно его полой части, под термодатчиком выполнена проточка 5, над которой с помощью кольца б закреплен дополнительный эластичный элемент 7.

Полость 8, образуемая основным эластичным элементом Ь торцом корпуса, заполнена термопроводящей жидкостью и сообщается с выполненным в корпусе каналом, в котором размещен поршень 9 со штоком 1о.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При измерениях устройство прижимается к поверхности горных пород (фиг. 2) до упора в нее кромки кольца 4, ограничивающего сжатие. Эластичный элемент, деформируясь, заполняет возможные неровности в поверхности горных пород. Излишнее количество термопроводящей жидкости че-. рез отверстие в термодатчике уходит в проточку 5, растягивая дополнительный эластичный элемент 7. Плотность прижатия основного эластичного элемента 3 является однозначной функцией жесткости дополнительного эластичного элемента 7.

После проведения измерений устройство отжимается от поверхности горных пород. При перемещении порщня 9 термопроводящая жидкость поступает в канал цилиндрического корпуса 1, основной эластичный элемент

3,прижимаясь к торцу цилиндрического корпуса 1, разгружается и прячется за кромку кольца 4. Устройство подготовлено к хранению и транспортировке .

Выбор параметров устройства обусловлен экспериментально определенным диапазоном реальных шероховатостей стенок горных выработок, необходимостью заполнения при эксплуатации неровностей шероховатых стенок горны пород и обеспечения равенства давлений в емкости основного эластичного элемента при прижатии к поверхности горных пород с различной щероховатостью. Приведенные параметры наиболее приемлег вы по условиям надежности., обеспечения постоянства контакта стабильности показаний и точности измерений .

Предлагаемое устройство, независимо от времени эксплуатации , позволяет обеспечить постоянный контакт с исследуемой поверхностью горных пород различной степени шероховатости , что повышает стабильность показаний и точность измерений температуры.

Формула изобретения

1.Устройство для измерения температуры горных пород, содержащее цилиндрический корпус, в полой части которого размещены терг одатчик и закрепленный по периферии корпуса эластичный элемент из термопроводяще материала, образующий с торцом корпуса полость, заполненную термопроводящей жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в торце корпуса,, соосно его полой части, выполнена -проточка с закрепленным над ней дополнительным эластичным элементом, жесткость которого превышает жесткость основного эластичного элемента, а в корпусе выполнен кангш

с размещенным в нем поршнем, сообщающийся с полостью,

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что объем полости составляет 0,85-0,9 суммы объемов полостей, образованных полой частью корпуса и проточкой, при этом объем полости проточки составляет 0,2-0,25 объема полой части корпуса, а жесткость дополнительного эластичного элемента в 2-3 раза превышает жесткость основного элемента.

Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 468991, кл. Е 21 В 47/06, 1972,

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2569511/22-03,

кл. Е 21 В 47/06, 13.01.78.

Vvt.t