Устройство для фиксации центра сечения скважины Советский патент 1982 года по МПК G01C15/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ЦЕНТРА СЕЧЕНИЯ СКВАЖИНЫ

t

Изобретение относится к геодезическим измерениям, в частности к геоаезическому приборостроению, и может быть использовано для нахождения центра сечения скважины при определении кривиэ ны ее оси, а также в машиностроении при определении соосности отверстий.

Обычно для измерения кривизны скважин большого диаметра используют приспособление в виде марки, опускаемой вдоль стенок скважины. Сверху с помощью зрительной трубы, -ось которой предварительно установлена вертикально и направлена вдоль оси скважины, производят измерения угловых отклонений центра визирной марки от визирной оси трубы. Зная расстояние от оси трубы до центра визирной марки, определяют отклонение оси скважины от вертикали.

Известна марка для измерения соосности отверстий, снабженная подвижным штоком с визирной целью в виде прямого креста и четырьмя цилиндрическими опорами, опирающимися на внутренние

стенки отверстия. При вращении оправы в отверстии от руки подвижной шток при помощи пружины прижимается к стенкам отверстия. Два диаметрально противоположных положения штока покажут удвоенную величину отклонения центра визирной цели от центра сечения скважины С13 .

Известна также марка, содержащая оправу, в корпусе которой расположен подвижный шток с шариковым наконечником, перемещающимся в направляющих поа действием пружины; в отверстии штока Е оправе установлена прозрачная пластина с перекрестием, освещаемая источником света 2.

Недостатком устройства является то, что, во-первых, его конструкция не предусматривает возможности автома гически расположить центр визтфной цели в центре отверстия, и во-вторых, для нахождения центра отверстия необходимо производить повторные измерения углов с маркой, развернутой на 180° вокруг оси отверстия, .дай этом, если отверстие неправильной 3so формы, например дефо -гнрованиая обсад- ная труба скважи гы, погрешности измерения оказываются очень высокими. Наиболее блнзкум к предлагаемому по технической сушностн :является устро ство для фиксации uejirpa сечения скважи ны, содержащее корпус с подпружиненными прижимами, маркой и осветителем 5J. Недостатком данного устройства является необходимость повторного прокатывания устройства с разворотом на 45° и большие погрешности при деформирован ных стенках скважины. Цель изобретения - повышение скорос ти и точности измерений путем стабилизации положения центра марки в центре измеряемого сечения. Поставленная цель достигается тем, что. марка выполнена в виде двух прозрач ных пластин, расположенных одна над другой. На каждой из гшастин нанесен штрих, расположенный перпендикулярно один другому, а каждая из пластин прикреплена к двум диаметрально лротиво- полож 1ым прижимам эластичными рас- тяжками равной длины и жесткости. На чертеже изображено устройство, общий виц. Устройство состоит из корпуса 1, к которому прикреплены прижш ы 2 с помошью шарниров 3 (шарнирно закрепленные прижимы могут быть заменены плоскими пружинами, прикрепленными одним концом к корпусу). Другие концы прижимов прижаты к стенкам скважины 4 с помощью пружин 5. Между двумя парами диаметрально расположенных прижимов размещены прозрачные пластины 6 с нанесенными на них поперечными штрихами 7. Прозрачные щкалы удерживаются с помощью шарнирно прикрепленных к ним эластичных растяжек 8 (например, резиновых жгутов, пружин и т. д,), которые имеют одинаковую длинз и жесткость. Чтобы пересечение рисок совпадало с центром исследуемого отверстия (например, скважины), необходимо, чтобы каждый из штрихов совпадал с осью соот ветствующих растяжек, натянутых по диа метрам отверстия. В корпусе располо- жен шкив 9, через который перекинут трос 10, предназначенный для подъема и опускания корпуса. Катафот-рассеиватель 11 и источник 12 света также расположены внутри корпуса и закреплены в нем соосно с прозрачным.и шкалам.н.. Устройство работает следующим образом. 14 Корпус марки 1 на тросе 10 опускают в скважину 4. При этом прижимы 2 под действием пружин 5 прижимаются к стенкам скважины 4. При изменении диаметра скважины применяется длина эластичных растяжек 8. При этом, так как их длина и жесткость одинаковы, величина растяжения противоположных участков растяжек 8 одинокова, поэтому штрихи 7 на пластинах 6 находятся всегда на середине расстояния между верхними концами прижимов 2. Таким образом, достигается автоматическое расположение пересечения штрихов 7 в центре сечения скважины 4. Штрихи 7 подсвечивают с помощью источника 12 света. Подсветка также Jvtoжeт осу1дествляться со стороны наблюдателя, а штрихи 7 в этом случае наблюдают в отраженном с помощью катафота 11 свете. Был испытанг рабочий макет марки для измерения непрямолинейности скважин большого диаметра (до 219 мм). Испытания макета показали удобство эксплуатации устройства, существенное уменьшение времени, затрачиваемого на измерения (приблизительно в 4-5 раз), и повышение точности измерения по сравнению с известным в 4 раза. В испытываемом мекете в качестве эластичных элементов были использованы резиновые нити. Формула изобрет е н и я Устройство для фиксации центра сечения скважины, содержащее корпус с подпружиненными прижимами, маркой и осветителем, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости и точности измерений путем стабильного положения центра марки в центре измеряемого сечения, марка выполнена в виде двух прозрачных пластин, расположенных одна над другой, на каждой из пластин нанесен штрих, расположенный перпендикулярно один другому, а каждая из пластин прикреплена к двум диаметрально противоположным прижимам эластичными растяжками равной длины и жесткости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Афанасьев В.А., Усов B.C. Оптические приборы и методы контроля прямолинейности в инженерной геодезии. М., Недра, 1973, с. 50. 2.Там же, с. 51 -52. 3.Авторское свидетельство СССР № 444933, кл. Б О1 С 9/ОО, О6.О3.72 (прототип).