NO172771B - Fremgangsmaate og anordning for maaling av deformasjon i enproeve - Google Patents
Fremgangsmaate og anordning for maaling av deformasjon i enproeve Download PDFInfo
- Publication number
- NO172771B NO172771B NO882870A NO882870A NO172771B NO 172771 B NO172771 B NO 172771B NO 882870 A NO882870 A NO 882870A NO 882870 A NO882870 A NO 882870A NO 172771 B NO172771 B NO 172771B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sample
- axis
- directions
- essentially
- sensors
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 51
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 33
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measuring Arrangements Characterized By The Use Of Fluids (AREA)
Description
Den foreliggende oppfinnelse angår et apparat og en fremgangsmåte for måling, i flere retninger, av deformasjoner i kjerneprøver tatt fra geologiske formasjoner, der deformasjonene spesielt er en følge av utløsning av de spenninger som kjernene var utsatt for før de ble tatt.
Det foreliggende oppfinnelse gjør det spesielt mulig å bestemme spenningstensorer og/eller deformasjonstensorer, og spesielt retningen for minimum horisontal kompresjonsspenning. Kunnskap om minimum horisontal kompresjonsspenning, anvendt til gruvedrift, olje- eller gassproduksjon, spesielt i formasjoner med lav permeabilitet, gjør det mulig å definere forplantningsplanet for hydrauliske sprekker som er perpendikulære på denne retningen.
Ved å bestemme denne spenning fra flere kjerneprøver tatt ved forskjellige steder i en geologisk formasjon, er det mulig å bestemme den optimale plassering av en brønn eller borehull for å forbedre produksjonen i et felt under utvikling.
Med permeabilitet er det ment evnen for de indre rom i en formasjon til å kommunisere med hverandre, noe som gjør det mulig for de væsker de inneholder å bevege seg gjennom formasjonen.
En måte å bli kjent med spennings og/eller deformasjons-tilstandene og/eller spesielt dette forplantningsplanet på, består i å ta en stenprøve fra vedkommende geologiske formasjon, og å måle på denne kjerneprøven deformasjoner som er en følge av den i hovedsak øyeblikkelige utløsning av spenningene på stedet.
Med en gang prøven er tatt fra formasjonen, gjennomgår den først øyeblikkelige og betydelige deformasjoner som bare er tilgjengelige for måling hvis målingen blir utført på bunnen av borehullet nettopp på den tid prøven ble tatt.
Disse øyeblikkelige deformasjoner blir fulgt, i flere titalls timer, av forsinkede deformasjoner hvis størrelsesorden er mindre enn de øyeblikkelige deformasjoner, og som for eksempel kan bli observert når kjerneprøven er hevet til overflaten, som kan være tilfellet ved oljeboring. En fremgangsmåte, kalt relaksasjon, består i å måle de forsinkede deformasjoner i en kjerneprøve i forskjellige retninger, og derfra utlede et sett deformasjoner og deres ut-viklingstid, og følgelig å bli kjent med de spenninger som vedkommende formasjon er utsatt for.
Hvis for enkelhets skyld disse målinger blir utført på en sylindrisk kjerneprøve, og hvis aksen for kjerneprøven betraktes som en av hoved-deformasjonsretningene (en forenklende antagelse, gyldig når kjerneprøvene blir tatt fra vertikale brønner eller tatt i rett vinkel med lagdelingen), er fire uavhengige retninger, (en parallell med prøvens akse og tre i et plan som er i rett vinkel med denne akse) tilstrekkelige for å bestemme, med en reologisk modell av den type som er presentert av Blanton og Warpinsky, deformasjonene i en kjerneprøve, deres utvikling i tid og spenningene i den formasjonen som blir studert.
Imidlertid er målingen av slike deformasjoner, og også konklusjonene trukket fra det, ofte feilaktige. Dette er spesielt på grunn av den meget lave verdi av de målte deformasjoner (noen få mikrometer), ofte på grunn av forholdene for å oppnå målingene (vibrasjoner i konstruksjonen, vind osv. som produserer parasitt-bevegelser), og også på grunn av anordningen for å utføre målingene.
Fra US patent nr. 4,587,739 er kjent en anordning for måling av deformasjon i steinprøver, hvor anordningen innbe-fatter en rekke forskyvnings-sensorer anordnet med måleretning som står perpendikulært på en langsgående akse for prøven, med motstående sensorer anbrakt i samme aksiale plan. Patentet viser imidlertid bare bruk av fire sensorer, og dette medfører den ulempe at systemets målenøyaktighet begrenses.
For å overkomme de ovennevnte og andre ulemper, frembringer den foreliggende oppfinnelse en anordning for måling av deformasjoner i en prøve, hvor deformasjonene er resultat av utløsning av spenninger som prøven var utsatt for før målingen, og hvor prøven har en akse som tilsvarer en hoved-def ormas jonsretning. Anordningen omfatter minst fem forskyvningssensorer for å avføle en bevegelse av prøven, samt innretninger for å montere forskyvningssensorene slik at de har en måleretning. Anordningen kjennetegnes spesielt ved at de minst fem forskyvningssensorenes måleretninger står hovedsakelig perpendikulært på prøvens akse (11).
Når en akse og en retning ikke ligger i samme plan, vil de bli ansett som perpendikulære når vinkelen som dannes mellom aksen og en parallell med retningen som skjærer aksen, er en rett vinkel.
Måleretninger som er perpendikulære med prøvens akse kan være konvergente med aksen.
Anordningen kan omfatte seks forskyvnings-sensorer, som hver har en måleretning hvor måle-retningene er uavhengige av hverandre og i hovedsak perpendikulære med prøvens akse, og de nevnte seks sensorer kan være parvis forbundet, slik at retningene for hvert par ligger i hovedsak i det samme aksielle plan og er diametralt motsatt hverandre i forhold til prøven.
Anordningen kan omfatte et bord på hvilket prøven plasseres perpendikulært, og kan videre omfatte minst en sensor hvis måleretning er i hovedsak parallell med prøvens akse.
Anordningen kan omfatte en sentreringsanordning innrettet for å holde prøven i hovedsak fast i forhold til sensorene.
Prøven kan ha en sylindrisk omdreiningsform, og aksen i den sylindriske form kan tilsvare i hovedsak hoved-def ormas j onsretningen.
Den foreliggende oppfinnelse frembringer videre en fremgangsmåte for å måle deformasjoner og bevegelser i en prøve ved hjelp av en anordning, hvor deformasjonene er en følge av utløsning av de spenninger prøven tidligere var utsatt for, og bevegelsene er prøvens bevegelse i forhold til måleanordningen, og prøven har en akse som tilsvarer en hoved-def ormas jonsretning. Fremgangsmåten er spesieltkarakterisertved at forskyvninger av prøvens overflate blir målt langs prøvens akse og langs minst fem retninger som er i hovedsak perpendikulære med denne akse, hvor disse forskyvninger er spesielt resultatet av de nevnte deformasjoner og bevegelser. Minst to par retninger kan bli utformet i de fem retninger hvor de to retninger for hvert par ligger i hovedsak i det samme aksielle plan og diametralt motsatt hverandre i forhold til prøven.
Forskyvninger kan måles i seks uavhengige retninger, i hovedsak perpendikulære med aksen, og de seks retninger kan være forbundet i par slik at de danner tre retningspar, der de to retninger av hvert par er i hovedsak i samme plan og diametralt motsatte i forhold til prøven.
De tre retningsparene kan definere, sammen med prøvens akse, tre aksielle måleplan, og disse tre aksielle måleplanene kan være plassert slik at de danner en vinkel med hverandre på ca 120°.
Prøven kan ha en sylindrisk omdreiningsform, med en akse som i hovedsak tilsvarer hoved-deformasjonsretningen. Retningene kan ligge i hovedsak i det samme plan.
Prøven kan plasseres på et bord, med prøvens akse perpendikulær på bordoverflaten, og forskyvninger på prøven kan bli målt langs aksen, på den ende av prøven som vender bort fra bordet.
Med forskyvninger målt med sensorene, og med hvert retningspar i hovedsak koaksialt med en analyseakse, kan man ta den algebraiske sum av verdier for forskyvninger målt langs hvert av retningsparene, slik at man utleder prøvens deformasjon langs hver analyseakse.
Det kan forårsakes en samtidig forskyvning av sensorene, med en retning som er i hovedsak perpendikulær med prøvens akse, slik at sensorene når sine målestillinger i hovedsak samtidig.
Anordningen og/eller fremgangsmåten kan bli brukt til å bestemme deformasjonene av en geologisk prøve, så som en kjerneprøve tatt fra et borehull i jorden.
Oppfinnelsen med alle dens fordeler vil bli forstått fra den følgende beskrivelse, med en utførelse som er illustrert i tegningene, hvor:
Fig. 1 viser anordningen ifølge oppfinnelsen i snitt.
Fig.2viser et grunnriss av anordningen ifølge oppfinnelsen som illustrert på figur 1, og Fig. 3 viser i snitt en variant av anordningen ifølge oppfinnelsen.
Henvisning l betegner en prøve, så som en geologisk kjerneprøve, hvis deformasjoner som følge av utløsning av spenninger skal måles. Prøven 1 blir holdt med en sentreringsanordning 2 på et bord 3, slik at prøven har minst mulig bevegelse i forhold til forskyvnings-sensormontasjene 4 eller forskyvningssensorene 7.
Det er et faktum, spesielt i gruvedrift, at forholdene for å utføre slike målinger er forholdsvis vanskelige, og skjønt prøven i hovedsak blir holdt fast, er det fremdeles muligheter for små parasittbevegelser av prøven, som må reduseres.
Forskyvningssensoren 7 er festet til montasjen 4 som kan beveges i forhold til bordet 3 ved hjelp av en innstillings-eller grovjusterings-skrue 8 og en mikrometerskrue 6.
I den utførelsen som denne beskrivelsen gjelder, er prøven en gruve-kjerneprøve og har en sylindrisk omdreiningsform. Aksen 11 for denne sylindriske form tilsvarer en hoved-deformasjonsretning 11 som er kjent i mekanikk-teknikken for faste stoffer.
Aksen 11 for prøven 1 plasseres perpendikulært på planet for bordet 3. Anordningen omfatter seks horisontale forskyvningssensorer 7, P, P-^Q, QltR, R-^med en måleretning som er konvergent med aksen 11 og perpendikulær med aksen 11 for prøven 1. Anordningen omfatter videre en vertikal forskyvningssensor V montert på en brakett 9 langs en måleakse som er parallell med aksen 11 for prøven 1.
De seks pluss en forskyvningssensorene kan være induk-sjonssensorer som virker med en strøm på 5 KHz, og kan ha en opp-løsning på 0,01 mikrometer.
De seks horisontale sensorene er forbundet i par (P, P-^ , (Q/ Qi)/ (R, Ri), slik at sensorenes retninger ligger i hovedsak i et aksielt plan av prøven, og er diametralt motsatt hverandre i forhold til prøven. De tre retningsparene som således dannes med aksen 11 for prøven, definerer tre aksielle måleplan. Disse aksielle planene er plassert i forhold til hverandre, adskilt med en vinkel på omkring 120°. Aksene for de seks horisontale sensorene 7 ligger i samme plan, perpendikulære med prøvens akse. Ved å utforme par av måleretninger, er det meget lett å detektere og evaluere små utilsiktede bevegelser i forhold til bordet 3.
Med en slik anordning av måleretninger for de horisontale sensorene eller sensorenes akser, er hvert retningspar koaksialt med en analyse-akse langs hvilken prøvens deformasjoner lett kan oppnås nøyaktig, fra den algebraiske sum av forskyvningsverdier målt langs hvert av retningsparene.
Når man således kjenner prøvens deformasjoner langs tre analyseakser, og ved bruk av en reologisk modell av den typen som er presentert av Blanton og Warpinsky, kan man finne tensoren for prøvens deformasjoner, og følge deres utvikling i tid for dermed å bestemme tensoren for de opprinnelige spenninger i prøven, eller ellers spenningstilstanden i den geologiske formasjon som prøven kommer fra.
Skjønt den beskrevne foretrukne utførelse omfatter seks horisontale sensorer 7, kan antallet av slike sensorer bli redusert til fem. Når man vet at det er nødvendig å ha fem uavhengige målinger for å beregne de fem ukjente (tre ukjente angående deformasjoner i prøven, to ukjente angående forskyvninger av prøven i forhold til sensorene), er det mulig å bruke bare fem sensorer med uavhengige måleretninger.
Med måleretninger som er uavhengig av hverandre mener man de målinger som er gjort i disse retninger og som gjør det mulig å utføre de ovennevnte beregninger. Ett sett av slike retninger er mer spesielt gitt ved retninger som er konvergent med prøvens akse og som ikke i hovedsak ligger i samme halvplan som begrenset ved prøvens akse og definert ved denne akse og sensorens kontaktpunkt med prøven.
For lettere å kunne kalkulere de ukjente i forbindelse med horisontale bevegelser, kan minst to par uavhengige måleretninger bli utformet slik at man lett vet deformasjonene langs analyseaksen parallell med disse retningspar, og inklu-dert i planet for disse retningspar.
Prøven kan ha en annen form enn den foretrukne sylin driske omdreiningsform. Prøvens akse vil således bli definert som hoved-deformasjonsaksen.
De horisontale måleretninger ligger fortrinnsvis i det samme plan perpendikulært med prøvens hoved-deformasjonsakse, men disse retningene kan godt være plassert i forskjellig plan, perpendikulære med den nevnte akse.
Deformasjons-måleanordningen omfatter videre en celle 10 omkring sensorene og prøven 1. Denne cellen 10 er fylt med en termisk masse for å redusere temperaturvariasjoner i prøven og/eller montasjen og/eller for å begrense væskemetnings-variasjoner i en prøve som er mettet med væske.
Det er kjent teknikk å utføre målinger av deformasjoner som resulterer fra utløsning av spenninger i luft. For dette blir måleanordningen plassert for eksempel i en ovn hvis temperatur er regulert til 25°C pluss eller minus 0,1°C. I dette tilfelle er valget av regulerings-temperatur over omgivelsestemperaturen etablert slik at de termiske tap i anordningen alltid er positive under målingstiden, og dette gjelder alle tider på året. Denne type anordning for å regulere temperaturen omfatter ikke nødvendigvis noen kj øleanordning.
Når imidlertid prøven for eksempel er en geologisk kjerneprøve, er overflaten og massen av prøven ofte ikke ved samme temperaturen som måleanordningen når prøven plasseres i denne. Resultatet er da en viss forsinkelse for at prøven skal nå samme temperatur som måleanordningen, og over hvilken målingene er gyldige.
Når for eksempel den termiske masse er luftregulert til 25°C og når prøven har en temperatur på 10 eller 15°C, er det uunngåelig å vente i flere timer, til og med flere titalls timer, før man er i stand til å bekrefte gyldigheten av målingene.
Kunnskapen om deformasjonenes utvikling i tid, snarest mulig etter at man tar prøven, eller fra begynnelsen av spenningsutløsningen, gjør det imidlertid mulig å forbedre kvaliteten av tolkningen av målingene.
Derfor, ved å erstatte den termiske luftmasse med en termisk masse av tilstrekkelig volum som har større varme-kapasitet og/eller termisk ledeevne enn luft under normale temperatur- og trykkforhold, er det mulig å redusere oppvarmingstiden for prøven og således forbedre kvaliteten av målingene og deres tolkning.
Tester som benyttet en anordning plassert i en ovn og med en flytende termisk masse utformet av vaselinolje, har vist at det er nødvendig å vente bare 160 minutter etter neddykking av prøven, som opprinnelig var ved en temperatur på 10°C, for at sistnevnte skal nå temperaturen i badet som er utformet av den termiske masse.
Denne tiden er anslått ved kontinuerlig å observere temperaturen av badet, som viser en avkjøling (tilsvarende oppvarming av prøven) før en balanse er nådd, og når balansen er nådd, oppvarming av badet ved den enkelte varmekilde i reguleringsanordningen.
Når prøven er ved samme temperatur som badet, dvs. når temperaturen er jevn, er det mulig å korrigere de termiske deformasjoner når man kjenner den termiske utvidelses-koeffisienten. Verdien av denne koeffisienten kan finnes ved å variere prøvens temperatur når spenningen er utløst, og å måle de deformasjoner som frembringes av temperaturen alene. Hvis slike korreksjoner ikke blir utført, kan deformasjoner på grunn av termisk utvidelse maskere deformasjonene som resulterer fra utløsning av spenninger.
Denne termiske masse med forbedret termisk treghet som kan utformes av vann, olje, kvikksølv, en gel, et pulver, o.s.v. gjør det videre mulig å stabilisere temperaturen av anordningen, som skjønt den er laget av et materiale med lav termisk utvidelsesindeks så som INVAR (et registrert handelsnavn for en legering inneholdende 64 % jern og 36 % nikkel og som har en utvidelsesindeks på0,5 x10"<6>/°C), lett kan introdusere parasittiske termiske deformasjoner.
Den termiske masse som skal brukes kan bli valgt, ikke bare for sine termiske kvaliteter, men også for sin evne til ikke å tørke ut eller mette prøven som blir målt. Det er faktisk slik at når prøven er i fast form, har en viss porøsitet og er mettet av en væske som den som finnes i den geologiske formasjonen som prøven kommer fra, kan variasjoner i væskekonsentrasjonen i prøven, og likeledes gjennomtrenging av en annen væske, bevirke modifikasjoner av de indre spenninger, spesielt under utløsning. Modifikasjonene av de indre spenninger resulterer i modifikasjoner av de målte deformasjoner, og dermed en endring av deformasjonsmålingene.
Derfor, ved å bruke en termisk masse som hverken tørker ut eller metter prøven, blir deformasjoner på grunn av disse effektene opphevet, og ingen korreksjon på grunn av variasjoner i væskekonsentrasjonen i prøven, er nødvendig å utføre.
Hvis det er en risiko for at den termiske massen tørker ut og/eller metter en prøve som fra før inneholder væske, kan prøven omfatte en utvendig film som gjør den vanntett, innrettet slik at den hindrer modifikasjoner av væskekonsentrasjonen og/eller innføring av den termiske masse inn i prøven.
Når prøven er en vannholdig geologisk kjerneprøve, og når den termiske masse inneholder vann, kan prøven omfatte en film som er innrettet til å hindre migrering av et salt som er til stede i prøven.
En annen måte for å bestemme gyldigheten av målingene av deformasjon i prøven består av at man bruker to temperatur-sensorer. Den største av disse to sensorene er plassert i en første avstand fra prøven, mindre enn en annen avstand fra prøven hvor den andre temperatursensoren er plassert.
Den første sensoren kan for eksempel være plassert på prøven og den andre sensoren i en avstand på 1 til 2 cm fra prøven, i den termiske masse. Med denne anordning av sensorene og ved bruk av temperaturverdier tatt av disse sensorene, kan man bestemme den temperaturgradienten som finnes i den termiske masse, for eksempel ved bruk av en sammenligningsanordning, og dermed også det øyeblikk da den termiske balanse blir nådd og deformasjonsmålingene er gyldige (fra dette øyeblikk er prøvens temperatur kjent).
Under deformasjonsmålinger kan små variasjoner i referansetemperaturen i cellen, som innfører forstyrrelser i deformasjonsmålingene, bli korrigert hvis forholdet er etablert mellom deformasjon og temperatur, ved å kalibrere montasje- og prøve-sammenstillingen. Denne kalibreringen kan bli oppnådd ved å påtrykke en temperaturvariasjon ved slutten av testen, når deformasjoner på grunn av utløsning av spenningene er blitt ubetydelige.
For bedre å evaluere temperaturfordelingen i prøven, bør bevegelse av den termiske masse unngås.
Man kan la en anordning styres for å regulere temperaturen i den termiske masse som en funksjon av temperaturgradienten, så som en kjøleanordning og/eller en oppvarmingsanordning. Slik regulering er spesielt effektiv i nærheten av prøven.
Figur 3 viser en variant av måleanordningen ifølge oppfinnelsen, hvor tallreferansene som er brukt angår de samme elementer som på figurene 1 og 2.
I denne varianten er montasjene 4 for de horisontale forskyvningssensorene 7, grovinnstillingsskruene 8 og mikro-meterskruene 6 anbrakt utenfor cellen 10. Prøven er sentrert i cellen 10 ved en anordning 2 som er festet til et lokk 12 på cellen. Prøven blir holdt på lokket 12 av klør 13 som strammes ved skruene 14.
De horisontale sensorene 7 trenger gjennom cellens sylindriske vegg gjennom runde åpninger 15 hvis kanter er utstyrt med en tetteanordning 16 som virker sammen med hylsene for de seks sensorene 7 til å hindre at væsken i cellen 10 flyter ut av denne.
De seks montasjene 4 for horisontale sensorer 7 er montert i glidedeler 23 på bordet 3, og synkronisert for translasjonsbevegelse som gir rask og lik tilnærming av sensorene slik at de når sine målestillinger i hovedsak samtidig, og således reduserer tiden for justering av sensorenes stillinger når prøven 1 er plassert i cellen 10, selv om prøvenes diameter kan variere betydelig fra hverandre.
Disse synkrone anordninger for translasjonsbevegelse av sensorene 7 omfatter for eksempel et kronhjul 17 som roterer om en akse 11. Kronen 17 har på sin øvre overflate en spiral som virker sammen med en lokal komplementær form 18 festet til hver av montasjene 4 eller sensorene 7 slik at de frembringer en translasjonsbevegelse av montasjene, og på sin nedre overflate perifere tenner 19 som virker sammen med en pinion 20 drevet av en elektrisk motor 21 for å forårsake rotasjon av ringen i den en eller den andre retning, og dermed frem- eller tilbake-bevegelse av sensoren 7.
I motsetning til anordningen vist på figurene 1 og 2, er den vertikale forskyvningssensor V, braketten 9 og de tilhørende innstillingsskruer anbrakt nedenfor bordet 3 slik at berøringspunktet for den vertikale sensor 4 ligger mot den nedre overflate av prøven, i det vesentlige i dennes akse.
Tetteanordningen 16 hindrer at det fluidum som danner den termiske masse slipper ut gjennom det ringformede rom som skiller bordet 3 fra den vertikale sensor V.
Anordningen omfatter videre ben 22 for å plassere den på et målested.
Denne utførelsen er spesielt velegnet for bruk av kvikksølv som termisk masse. Siden kvikksølvets termiske ledeevne er forholdsvis høy, for eksempel i forhold til vann eller olje, er tiden som kreves for oppvarming av prøven følgelig redusert. En tilpasset oppvarmingsanordning gjør det mulig å oppnå en rask temperaturbalanse for prøven. Kvikksølv har også den fordel at det ikke tørrer ut eller gjennomtrenger et stort antall steinprøver, slik at disse ikke krever behandling for å gjøres vanntette. Dette gjør det mulig å foreta målinger uten vesentlig forsinkelse.
Videre gjør anordningen av sensorer og av cellen det mulig å foreta en hurtig plassering av prøven og sensorene, og således raskt å oppnå målinger. Det fluidum som danner den termiske masse kan forbli i cellen mellom målinger av flere etterfølgende prøver, slik at man unngår håndtering og øker plasserings-sikkerheten når man bruker slike væsker som kvikksølv, som krever spesielle forholdsregler.
Claims (17)
1.Anordning for måling av deformasjoner i en prøve, hvor deformasjonene er resultat av utløsning av spenninger som prøven var utsatt for før målingen, og hvor prøven har en akse (11) som tilsvarer en hoved-deformasjonsretning, hvor anordningen omfatter minst fem forskyvningssensorer (P, P1#Q, Q1#R, Rx) for å avføle en bevegelse av prøven, samt innretninger for å montere forskyvningssensorene (P, PlfQ, QltR,R.Jslik at de har en måleretning,karakterisert vedat de minst fem forskyvningssensorenes (P, Px, Q, QlfR, R2) måleretninger står hovedsakelig perpendikulært på prøvens akse (11).
2. Anordning ifølge krav 1,
karakterisert vedat de nevnte måleretninger perpendikulært på prøvens akse (11) konvergerer mot denne akse.
3. Anordning ifølge ett av kravene 1 og 2,karakterisert vedat den omfatter seks forskyvningssensorer (P, Px, Q, QlfR, R-^ som hver har en måleretning, hvor måleretningene er uavhengige av hverandre og i hovedsak perpendikulære på prøvens akse, og de nevnte seks sensorer er forbundet i par slik at retningene for sensorene av hvert par er i det vesentlige i samme aksielle plan og diametralt motsatt til hverandre i forhold til prøven.
4.Anordning ifølge ett av kravene 1 eller2,karakterisert vedat den omfatter et bord (3) på hvilket prøven (1) er plassert perpendikulært på bordet, og at den videre omfatter minst en sensor (V) hvis måleretning er i hovedsak parallell med prøvens akse (11).
5. Anordning ifølge ett av kravene 1 til 4,karakterisert vedat den omfatter en sentreringsanordning (2) innrettet til å opprettholde prøven i en i det vesentlige fast stilling i forhold til sensorene.
6. Anordning ifølge ett av kravene 1 til 5,karakterisert vedat prøven har en sylindrisk form og at sylinderens akse (11) i det vesentlige tilsvarer den nevnte hoved-deformasjonsretning.
7. Anordning ifølge krav 4,
karakterisert vedat den nevnte sensor (V) hvis måleretning er i det vesentlige parallell med prøvens akse (11) , er anbrakt nedenfor bordet (3) (figur 3).
8. Fremgangsmåte for måling av deformasjon og bevegelse i en prøve (1) ved hjelp av en anordning, hvor deformasjonene er et resultat av utløsning av spenninger som prøven var utsatt for før målingen, og bevegelsen er prøvens bevegelse i forhold til måleanordningen, hvor prøven har en akse (11) som tilsvarer en hoved-deformasjonsretning,
karakterisert vedat forskyvninger av prøvens overflate blir målt langs minst fem retninger som i det vesentlige står perpendikulært på den nevnte akse, og hvor forskyvningene resulterer spesielt fra de nevnte deformasjoner og bevegelser.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,
karakterisert vedat det dannes minst to par med to retninger blant de fem retninger, og at de to retninger for hvert par ligger i det vesentlige i samme aksielle plan og diametralt motsatt hverandre i forhold til prøven.
10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 og 9,karakterisert vedat forskyvningene blir målt langs seks uavhengige retninger, i det vesentlige perpendikulære på den nevnte akse, og de seks retninger er assosiert med hverandre to og to slik at de danner tre par av retninger, og at de to retninger for hvert par er i det vesentlige i samme aksielle plan og diametralt motsatt til hverandre i forhold til prøven.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,karakterisert vedat de tre retningspar sammen med prøvens akse definerer tre respektive aksielle måleplan, og at de tre måleplanene er adskilt fra hverandre ved en vinkel på nær 120°.
12. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 til 11,karakterisert vedat prøven er av sylindrisk form og at sylinderens akse i det vesentlige tilsvarer den nevnte hoved-deformasj onsretning.
13. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 til 12,karakterisert vedat de nevnte retningene er i det vesentlige i samme plan.
14. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 til 13,karakterisert vedat prøven blir plassert på et bord med prøvens akse perpendikulær på bordet, og at forskyvninger av prøven også blir målt langs dens akse og på den overflate av prøven som vender bort fra bordet.
15. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 til14, der forskyvningene blir målt med sensorer, og hvor hvert av de nevnte retningspar er i det vesentlige koaksialt med en analyseakse,karakterisert vedat den algebraiske sum av forskyvningsverdiene målt langs hvert av retningsparene blir dannet, slik at man derfra kan utlede deformasjonen i prøven langs hver analyseakse.
16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 8 til 14,karakterisert vedat det utføres en samtidig forskyvning av sensorene, hvis retning er i det vesentlige perpendikulær på prøvens akse, slik at sensorene når sine målestillinger i det vesentlige samtidig.
17. Anvendelse av anordningen ifølge ett av kravene 1 til 8 eller av fremgangsmåten ifølge ett av kravene 9 til 18 for å bestemme deformasjonene i en geologisk prøve, for eksempel en kjerneprøve tatt fra en brønn i jorden.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8709265A FR2617589B1 (fr) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Dispositif et methode de mesure des deformations d'un echantillon |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO882870D0 NO882870D0 (no) | 1988-06-28 |
NO882870L NO882870L (no) | 1989-01-02 |
NO172771B true NO172771B (no) | 1993-05-24 |
NO172771C NO172771C (no) | 1993-09-01 |
Family
ID=9352713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO882870A NO172771C (no) | 1987-06-30 | 1988-06-28 | Fremgangsmaate og anordning for maaling av deformasjon i enproeve |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5014440A (no) |
EP (1) | EP0297966B1 (no) |
CA (1) | CA1329884C (no) |
DE (1) | DE3863708D1 (no) |
DK (1) | DK168413B1 (no) |
FR (1) | FR2617589B1 (no) |
NO (1) | NO172771C (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9413194D0 (en) * | 1994-06-30 | 1994-08-24 | Renishaw Plc | Probe head |
US5822877A (en) * | 1996-06-20 | 1998-10-20 | Brown & Sharpe Manufacturing Company | Multi-probe system for dimensional metrology |
KR100355558B1 (ko) * | 1997-06-16 | 2002-12-26 | 한국전기초자 주식회사 | 음극선관용펀넬결합체의검사장치및검사방법 |
DE69934495T2 (de) * | 1999-11-04 | 2007-09-27 | Tesa Sa | Vorrichtung zum Bewegen und Abmessungsvergleich von Keilen und Verfahren zum Abmessungsvergleich Mittels der genannten Vorrichtung |
ITMI20011241A1 (it) * | 2001-06-13 | 2002-12-13 | Advanced Technologies S R L | Metodo per la calibrazione e taratura di sensori in una stazione di assemblaggio e stazione di assemblaggio |
DE10337533B4 (de) * | 2003-08-14 | 2006-04-06 | Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh | Montagefreundliche, verstellbare Kalibriereinrichtung |
US6996913B2 (en) * | 2004-01-29 | 2006-02-14 | The Boeing Company | Circumferential measurement of tubular members |
US7225554B2 (en) * | 2004-02-27 | 2007-06-05 | Children's Hospital Boston | Apparatus and method for measuring a human head |
WO2006034477A2 (en) * | 2004-09-23 | 2006-03-30 | Children's Hospital Boston | Device for measuring a human head |
BRPI0722015B1 (pt) * | 2007-09-14 | 2018-04-10 | Hexagon Metrology S.P.A. | "método de alinhamento de sistemas de referência de braço de uma máquina de medição de braço múltiplo" |
CN102494661A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-13 | 浙江工业大学 | 一种高低温箱内被测件的三维形变的高精度测量方法 |
CN202994114U (zh) * | 2012-07-30 | 2013-06-12 | 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 | 尺寸测试装置 |
JP2015229211A (ja) | 2014-06-04 | 2015-12-21 | 日本精工株式会社 | ワークの自動芯出し装置及び自動芯出し方法 |
JP7139109B2 (ja) * | 2017-11-13 | 2022-09-20 | 株式会社ミツトヨ | 真円度測定器 |
JP6551576B2 (ja) * | 2018-06-07 | 2019-07-31 | 日本精工株式会社 | ワークの自動芯出し装置及び自動芯出し方法、並びに、検査又は測定装置及び検査又は測定方法 |
JP6777197B2 (ja) * | 2019-07-01 | 2020-10-28 | 日本精工株式会社 | ワークの自動芯出し装置及び自動芯出し方法、検査又は測定装置及び検査又は測定方法、並びに、軸受用軌道輪の製造方法、及び軸受の製造方法 |
KR20240091485A (ko) * | 2022-12-14 | 2024-06-21 | 씨제이씨 협동조합 | 두상 측정장치 및 그 제어방법 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2496212A (en) * | 1944-06-06 | 1950-01-31 | American Hardware Corp | Diameter measuring device |
GB712539A (en) * | 1951-12-17 | 1954-07-28 | Sigma Instr Co Ltd | Improvements in or relating to apparatus for inspecting linear-dimensions of work-pieces |
US3010212A (en) * | 1957-04-18 | 1961-11-28 | John C Kinley | Calipering tools |
US3273251A (en) * | 1964-11-02 | 1966-09-20 | American Instr Corp | Device for measuring the unevenness of a surface |
US3769713A (en) * | 1970-11-27 | 1973-11-06 | P Norman | External can seam checking apparatus |
US4240206A (en) * | 1979-01-03 | 1980-12-23 | The Boeing Company | Ovality measuring device and method |
US4592149A (en) * | 1985-04-18 | 1986-06-03 | Rca Corporation | Apparatus for verifying the acceptability of the curvature of a curved object |
US4587739A (en) * | 1985-07-18 | 1986-05-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Gage for measuring displacements in rock samples |
-
1987
- 1987-06-30 FR FR8709265A patent/FR2617589B1/fr not_active Expired
-
1988
- 1988-06-21 DK DK337388A patent/DK168413B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-06-27 EP EP88401629A patent/EP0297966B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-27 DE DE8888401629T patent/DE3863708D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-06-28 NO NO882870A patent/NO172771C/no unknown
- 1988-06-29 US US07/213,139 patent/US5014440A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-30 CA CA000570841A patent/CA1329884C/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK337388D0 (da) | 1988-06-21 |
NO172771C (no) | 1993-09-01 |
NO882870D0 (no) | 1988-06-28 |
US5014440A (en) | 1991-05-14 |
CA1329884C (fr) | 1994-05-31 |
EP0297966B1 (fr) | 1991-07-17 |
DK337388A (da) | 1988-12-31 |
FR2617589B1 (fr) | 1989-12-08 |
DE3863708D1 (de) | 1991-08-22 |
DK168413B1 (da) | 1994-03-21 |
NO882870L (no) | 1989-01-02 |
FR2617589A1 (fr) | 1989-01-06 |
EP0297966A1 (fr) | 1989-01-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO178086B (no) | Fremgangsmåte og anordning for måling av deformasjon av en pröve | |
NO172771B (no) | Fremgangsmaate og anordning for maaling av deformasjon i enproeve | |
NO333814B1 (no) | Fremgangsmåte for å estimere petrofysiske parametere for berg ved å bruke temperaturmodifiserte NMR-data | |
Krall et al. | Viscosity of liquid toluene at temperatures from 25 to 150. degree. C and at pressures up to 30 MPa | |
Stang et al. | Accurate measurements of CO2 rich mixture phase equilibria relevant for CCS transport and conditioning | |
CN104977226B (zh) | 岩石密度测量方法与岩石密度测量装置 | |
NO178480B (no) | Fremgangsmåte og celle for undersökelse av borepröve ved nedkjöling | |
CN106770449B (zh) | 高温高压条件下岩石导热系数的测量装置 | |
Ambrose | The vapour pressures and critical temperatures of acetylene and carbon dioxide | |
NO162489B (no) | Fremgangsm te ogling av gravitasjonsforsk jeller i borehull. | |
CN109781509A (zh) | 一种考虑温度效应的地应力测量装置及测量方法 | |
NO303415B1 (no) | Anordning for utf°relse av termodynamiske mÕlinger pÕ pr°ver av stoffer som sµrlig stammer fra petroleumholdige omrÕder | |
Osada | Drying-induced deformation characteristics of rocks | |
Vo-Thanh | Effects of fluid viscosity on shear-wave attenuation in saturated sandstones | |
Cai et al. | Anisotropy characteristics of stress relaxation in coal: an improved fractional derivative constitutive model | |
Antriasian et al. | Longitudinal heat flow calorimetry: a method for measuring the heat capacity of rock specimens using a divided bar | |
Malkovsky et al. | New methods for measuring the permeability of rock samples for a single-phase fluid | |
Minardi et al. | The role of anisotropy on the volumetric behaviour of Opalinus Clay upon suction change | |
RU2442889C1 (ru) | Способ градуировки радиоизотопных плотномеров | |
Dolbear | DESIGN CONSIDERATIONS OF A BORE‐HOLE GRAVIMETER | |
Hawkes | Stress evaluation in low-modulus and viscoelastic materials using phtoelastic glass inclusions: Magnitude and direction of stress changes in a body can be determined from isochromatic fringe patterns in a hollow glass cylinder cemented around its periphery in a borehole | |
US1870415A (en) | Hardness testing machine | |
Rubene et al. | Impact of density and special features of manufacturing process on drying of autoclaved aerated concrete masonry blocks | |
Ward et al. | A constant stress apparatus for the study of the creep properties of plastics | |
Pohjola et al. | Controlled experiments on the diffusion rate of stable isotopes of water in artificial firn |