PL104739B1 - Sonda tensometryczna - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sonda tensometryczna, majaca zastosowanie do okreslenia naprezen w górotworze.

Znany czujnik elastooptyczny stanowi cylindryczna inkluzja szklana z otworem centralnym lub bez otworu, która jest wklejana do otworu pomiarowego w górotworze. Deformacje górotworu sa przenoszone na inkluze poprzez warstwe kleju, znajdujaca sie pomiedzy sciankami otworu i pobocznica cylindrycznej inkluzji, wywolujac w niej obraz optyczny. Obraz optyczny odczytuje sie przy pomocy polaryskopu, co daje informacje o naprezeniach panujacych w górotworze.

Niedogodnoscia opisanego czujnika jest to, ze moze on byc stosowany tylko do skal, których modul sprezystosci jest mniejszy od 5 • 104 kG/cm2. Równiez niedogodnoscia jest to, ze glebokosc instalowania z uwagi na odczyt obrazu optycznego ograniczona jest do okolo 3 m.

Inny znany czujnik dzialajacy w oparciu o metode elektrycznej tensometrii oporowej, stanowi metalowy walec, który jest utworzony przez sklejenie dwu pólwalcówr W warstwie kleju umieszczone sa tensometry elektrooporowe, pozwalajace na pomiar deformacji tego walca. Czujnik taki jest zaklejany lub wciskany do otworu wykonanego w górotworze. Deformacje górotworu sa przenoszone na czujnik a wartosc tych deformacji jest mierzona przez tensometry i pozwala ze znanych zaleznosci okreslic wartosc naprezen w górotworze.

Niedogodnoscia opisanego czujnika jest mala czulosc odksztalceniowa oraz to, ze naprezenia sa okreslane tylko w jednym kierunku w plaszczyznie normalnej do osi otworu.

Istota wynalazku polega na opracowaniu sondy tensometrycznej, w której obudowa jest wykonana w postaci dwudzielnego cylindra zamknietego, zlaczonego korzystnie polaczeniem gwintowym. Wewnatrz korpusu w czesci srodkowej sonda ma umieszczona poprzecznie do osi korpusu plytke w ksztalcie kola która ma na pobocznicach naklejone trójramienne tensometry oporowe. Do scianki w czolowej polówce cylindrycznej jest przymocowany potencjometr orientacji ramion tensometrów który laczy sie ze wskaznikiem umieszczonym na zewnatrz korpusu.

Zaleta sondy tensometrycznej wedlug wynalazku jest uzyskanie okolo dwukrotnie wiekszej czulosci i dokladnosci pomiaru, dzieki zastosowaniu korpusu sondy w postaci cylindra, oraz zastosowaniu podwójnej2 104 739 ilosci tensometrów oporowych. Szczelna obudowa i kompensacja wplywu temperatury w ukladzie pelnego mostka Wheatstone'a czyni ja niewrazliwa na warunki kopalniane. Konstrukcja sondy umozliwia stosowanie jej do pomiarów w otworach o dlugosci okolo 50 metrów.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia przekrój podluzny sondy.

Sonda sklada sie z obudowy 1 utworzonej z dwóch polówek cylindrycznych, z których jedna ma scianke czolowa wykonana w postaci stozka, zas druga polówka cylindryczna jest zamknieta korpusem dlawnicy 2, przez która przechodzi kabel elektryczny 3. Obydwie koncówki cylindryczne sa zlaczone polaczeniem gwintowym z plytka w ksztalcie kola 4, umieszczona poprzecznie do osi podluznej obudowy 1. Na pobocznicach plytki 4 sa naklejone trójramienne tensometry oporowe 5. Do plytki 4 jest przymocowana plytka kompensacyjna 6, umieszczona w osi podluznej obudowy 1, na której sa naklejone oporowe tensometry kompensacyjne 7. W sciance czolowej, czolowej polówki cylindrycznej jest zabudowany potencjometr 8 orientacji ramion tensometrów 7. Potencjometr 8 i tensometry oporowe 7 i 5 sa polaczone z kablem elektrycznym 3.

Dzialanie sondy tensometrycznej, wedlug wynalazku, polega na tym, ze zmiana naprezen w górotworze powoduje jego deformacje, która jest przenoszona poprzez warstwe cementu na sonde. Deformacje sondy, spowodowana deformacja górotworu, mierzy sie trójramiennymi tesometrami 5, które sa polaczone w ukladzie, mostka Wheatstone'a. Polozenie ramion tensometrów 5, okresla sie za pomoca wskazan, otrzymanych z polozenia potencjometru 8, które to wskazania okreslaja wielkosc kata wychylenia danego ramienia tensometru S od przyjetego kierunku.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sonda tensometryczria, zawierajaca korpus wykonany w ksztalcie walca, wewnatrz którego sa naklejone tensometry oporowe, polaczony z aparatura rejestrujaco-wskazujaca, znamienna tym, ze obudowa sondy (1) wykonana w postaci dwudzielnego cylindra zamknietego zlaczonego korzystnie polaczeniem gwintowym, ma w czesci srodkowej umieszczona poprzecznie do osi obudowy (1) plytke w ksztalcie kola (4), która ma na pobocznicach naklejone trójramienne tensometry oporowe (5), ponadto do scianki czolowej w obudowie (1) jest przymocowany potencjometr (8) sluzacy do orientacji ramion tensometrów (5), który laczy sie ze wskaznikiem, umieszczonym na zewnatrz obudowy (1). -LA 4 5 7 6 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl