Устройство для измерения деформаций в скважинах Советский патент 1982 года по МПК G01B11/16 

Изобретение относится к измерител ной голографической технике и может быть использовано для измерения деформаций в массиве горных пород, выз ванных различными силовыми воздействиями естественного и искусственного происхождения. Известно устройство для измерения деформаций в скважинах, содержащее корпус, лазер, расположенные вдоль оптической оси, совпадающей с осью скважины, расширитель пучка и регист рирующую светочувствительную среду tl. Недостатком устройства является сложность обработки и количественной расшифровки полученных голограмм вследствие использования схемы с наклонным опорным пучком, обладающей относительно невысокой- точностью измерения. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му эффекту является устройство для измерения деформации, содержащее корпус, расположенные вдоль оптической оси, совпадающей с осью скважины, лазер, расширитель пучка, и регистрирующую светочувствительную среду 2. Однако устройство невозможно использовать для измерения деформаций в массиве горных пород в натурных условиях. Цель изобретения - повышение точности измерения деформаций. Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения деформаций в скважинах снабжено поворотной кассетой с эксцентрично расположенным грузом для размещения в ней регистрирукмцей светочувствительной среды, установленной в корпусе перпендикулярно к оптической оси. При этом корпус выполнен в виде разъемной обоймы. На фиг. 1 изображено предлагаемое )стройство, продольный разрез; на 393 фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.3 разрез 6-Б на фиг. 1. Устройство для измерения деформаций в скважинах содержит корпус 1, выполненный в виде разгемной обоймы, лазер 2. с блоком 3 питания, расширитель пучка 5 и регистрирующую светочувствительную среду, например, в виде фотопластинки 6,установленную в поворотной кассете 7, свободно врал (дающейся в подшипнике 8, внутреннее кольцо 9 которого под действием эксцентричного груза 10 всегда устанавливается в определенное (по кали) положение. В поворотной кассете 7 посредством прижимают их элементов 11 закрепл на светочувствительная среда, напри мер, в виде фотопластинки 6. Корпус 1 оснащен фиксирующим приспособление выполненным в;,виде двух кулачков 12, установленных в подшипниках 13, соединенных между собой стержнями 14 и оснащенных каждый тремя штырями 15 и пружинами 16. Кулачки 12 могут быть выполнены,по крайней мере, с тремя рабочими участками 17, каждый из которых взаимодействует с тыльной стороной штырей 15. Один из кулачков 12, размещенный у нерабочего торца корпуса 1, жестко соединен с досылоч ной штангой 18, в которой размещен кабель 19 управления. Устройство работает следующим образом. С помощью досулочной штанги 18 корпус 1 вставляется в исследуемую скважину. Затем досылочная штанга 18 поворачивается против часовой стрелки (со стороны нерабочего торца до упора, при этом поворачиваются против часовой стрелки жестко связанные с ней кулачки 12 в рабочее положение. При вращении кулачка 12 выдвигаютсштыри 15 в рабочее положение, которые закрепляют все устройст во в скважине, обеспечивая жесткую связь его с исследуемым массивом. По кабелю 19 управления включают лазер. 2. Пучок 5 лазера 2 через расширитель освещает фотопластинку б, создавая опорный пучок. Пройдя через фотопластинку 6 лазерный пучок 5 попадает на исследуемую поверхность в торцовой части скважины, отражает ся от нее и вновь освещает фотоплас тинку 6, создавая при этом обьективп ный пучок. После экспонирования лазер 2 выключают. После деформации породы вновь включают лазер 2 и производят второе экспонирование. Затем поворачивают штангу 18 по часовой стрелке, при этом кулачки 12 отходят, от штырей 15 и они под действием пружин 16 вдвигаются внутрь корпуса 1 . Далее устройство извлекают из скважины, вынимают фотопластинку 6 и подвергают ее химической обработке. Таким образом, на фотопластинке 6 регистрируется голографическая . терферограмма во встречных пучках. Кроме того, ввиду близости расположения фотопластинки 6 к исследуеп мой поверхности скважины на ней одновременно регистрируется спекл-интерферограмма, характеризующая изменение, происшедшие с исследуемым участком массива. Затем производится раст шифровка и интерпретация зарегистрированной голограммы. Использование устройства для измерения деформации а скважинах позволяет производить измерения деформаций в массиве горных пород в натурных условиях с такой же точностью, как и в лабораторных условиях, что повышает качество и достоверность получаемой информации и дает возможность использовать полученные данные о деформациях в различных частях массива горных пород для управления горным давлением и рационального расположения выработок при вращении горных работ и для проведения инженерных методов расчета параметров горной технологии. Существующие методы количественной расшифровки каких интерерограмм позволяет автоматизировать процессы обработки информации и выводить результаты на ЭВМ. Формула изобретения 1. Устройство для измерения деформаций в скважинах, содержащее корпус, расположенные вдоль оптической оси, совпадающей с осью скважины,, лазер, расширитель пучка,, и регистрирующую светочувствительную среду, о т л и ч а е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено поворотной кассетой с эксцентрично расположенным грузом для размещения в ней регистрирующей светочувствительной среды, установленной в корпусе перпендикулярно к оптической оси.

59380076

2. Устройство по n, 1, о т л и -1. Патент США (Г 3969023,

чающееся тем, что корпус вы-кл. 356-32, 1976.

полней в виде разъемной обоймы.2. Гусев К. Г., Капустин А. А,,

Источники информации5 ной школы по голографии. Л., 1МЯф,

принятые во внимание при экспертизе1977, с. 2б7.

Рассоха А, А. Материалы IX Всесоюз

f7

//

Фиь.З