RU2375574C1 - Device for measurement of deformations in rocks mass - Google Patents
Device for measurement of deformations in rocks mass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375574C1 RU2375574C1 RU2008129915/03A RU2008129915A RU2375574C1 RU 2375574 C1 RU2375574 C1 RU 2375574C1 RU 2008129915/03 A RU2008129915/03 A RU 2008129915/03A RU 2008129915 A RU2008129915 A RU 2008129915A RU 2375574 C1 RU2375574 C1 RU 2375574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spring
- deformations
- rod
- ring
- turns
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для замера деформаций в массиве горных пород и искривлений скважин и шнуров.The invention relates to mining, and in particular to devices for measuring deformations in a rock mass and curvature of wells and cords.
Известны устройства для измерения деформаций (Агейкин Д.И., Костина Е.И., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. М., «Машиностроение», 1965), содержащие подвижный и неподвижный контакты, регистрирующий прибор, связанный с контактами.Known devices for measuring deformations (Ageikin DI, Kostina EI, Kuznetsova NN Sensors of control and regulation. M., "Engineering", 1965) containing a movable and fixed contacts, recording device associated with the contacts .
Недостаток этих устройств состоит в том, что они измеряют прямолинейные или угловые деформации и не способны регистрировать сложные деформации таких объектов, как скважины и шпуры.The disadvantage of these devices is that they measure rectilinear or angular deformations and are not able to register complex deformations of objects such as wells and holes.
Известно устройство для измерения деформаций (авторское свидетельство СССР, №567961, кл. G01L 1/04, 1977), содержащее подвижный и неподвижный контакты, регистрирующий прибор, связанный с контактами.A device for measuring strains is known (USSR author's certificate, No. 567961, class G01L 1/04, 1977), containing movable and fixed contacts, recording a device associated with the contacts.
Недостаток этого устройства также состоит в узких функциональных возможностях, ограниченных регистрацией только линейных деформаций.The disadvantage of this device also lies in the narrow functionality limited by recording only linear deformations.
Известно устройство для измерения деформаций в массиве горных пород (патент РФ №977776, кл. Е21С 39/00, 1982), принимаемое за прототип, которое содержит неподвижный контакт в виде витой цилиндрической пружины, подвижный контакт, размещенный внутри неподвижного контакта и выполненный в виде эластичного цилиндра с равномерно распределенными по окружности ползунками, регистрирующий прибор, связанный с контактами. Пружина размещена внутри эластичного трубчатого кожуха. Устройство размещается в скважине или шпуре, и при перемещении подвижного контакта ползунки поочередно контактируют с витками и поочередно замыкают измерительную цепь прибора. Если происходит осевая деформация или искривление скважины, то изменяются расстояния между витками пружины или расстояния между витками на растянутой и сжатой стороне. Это изменяет расстояния между сигналами от ползунков на приборе, что позволяет регистрировать осевую деформацию и искривление скважины.A device for measuring strains in a rock mass is known (RF patent No. 977776, class E21C 39/00, 1982), taken as a prototype, which contains a fixed contact in the form of a twisted coil spring, a movable contact located inside the fixed contact and made in the form elastic cylinder with sliders evenly distributed around the circumference, a recording device associated with the contacts. The spring is located inside the elastic tubular casing. The device is placed in a borehole or hole, and when moving the movable contact, the sliders alternately contact the coils and alternately close the measuring circuit of the device. If axial deformation or curvature of the well occurs, the distances between the turns of the spring or the distances between the turns on the stretched and compressed sides change. This changes the distance between the signals from the sliders on the device, which allows you to record the axial deformation and curvature of the well.
Недостаток устройства состоит в том, что оно имеет недостаточную надежность и точность измерений. Эластичный кожух, размещенный в скважине или шпуре, часто проскальзывает по стенкам скважины при ее деформации и искривлении, отчего деформация и искривление пружины неточно соответствуют осевой деформации и искривлению скважины (шпура).The disadvantage of this device is that it has insufficient reliability and accuracy of measurements. An elastic casing placed in a well or a hole often slides along the walls of the well when it is deformed and curved, which is why the deformation and curvature of the spring do not exactly correspond to the axial deformation and curvature of the well (hole).
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений путем более точного воспроизведения устройством деформаций и искривлений измеряемого объекта.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measurements by more accurately reproducing the device deformations and distortions of the measured object.
Технический результат достигается тем, что устройство для измерения деформаций в массиве горных пород, содержащее неподвижный контакт в виде витой цилиндрической пружины, подвижный контакт, размещенный внутри неподвижного контакта и выполненный в виде эластичного цилиндра с равномерно распределенными по окружности ползунками, регистрирующий прибор, связанный с контактами, согласно изобретению снабжено упорами, закрепленными на наружной поверхности витков пружины, и приспособлением для растяжения пружины.The technical result is achieved by the fact that a device for measuring deformations in a rock mass containing a fixed contact in the form of a twisted coil spring, a movable contact placed inside the fixed contact and made in the form of an elastic cylinder with sliders uniformly distributed around the circumference, recording a device associated with the contacts , according to the invention is equipped with stops fixed on the outer surface of the coil of the spring, and a device for stretching the spring.
Технический результат также достигается тем, что устройство снабжено приспособлением для осевого скручивания пружины.The technical result is also achieved by the fact that the device is equipped with a device for axial twisting of the spring.
Технический результат также достигается тем, что приспособление для растяжения пружины выполнено в виде стержня, установленного внутри пружины и соединенного с одним из крайних витков пружины с возможностью разъединения, кольца, соединенного с другим крайним витком пружины, и приспособления для взаимного осевого смещения стержня и кольца.The technical result is also achieved by the fact that the device for stretching the spring is made in the form of a rod mounted inside the spring and connected to one of the extreme turns of the spring with the possibility of separation, a ring connected to the other extreme turn of the spring, and a device for mutual axial displacement of the rod and the ring.
Технический результат также достигается тем, что приспособление для осевого скручивания пружины выполнено в виде стержня, установленного внутри пружины и соединенного с одним из крайних витков пружины с возможностью разъединения, кольца, соединенного с другим крайним витком пружины, и приспособления для взаимного углового смещения стержня и кольца.The technical result is also achieved by the fact that the device for axial twisting of the spring is made in the form of a rod installed inside the spring and connected to one of the extreme turns of the spring with the possibility of separation, a ring connected to the other extreme turn of the spring, and a device for mutual angular displacement of the rod and ring .
Снабжение устройства упорами, закрепленными на наружной поверхности витков пружины, и приспособления для растяжения пружины, создает новое взаимодействие устройства со стенками отверстия, а именно контакт пружины со стенками осуществляется через упоры, а не через эластичный кожух, как в прототипе. При растяжении пружины или при ее скручивании она уменьшает свой диаметр настолько, чтобы разместиться в отверстии вместе с упорами, а после прекращения растяжения или скручивания пружина стремится восстановить свой диаметр и упоры входят в подпружиненный контакт со стенками отверстия. При деформации или искривлении отверстия подпружиненные упоры следуют за перемещениями стенок без проскальзываний и соответствующим образом меняют положение витков. Это повышает точность измерений.The supply of the device with stops fixed on the outer surface of the coil of the spring, and devices for stretching the spring, creates a new interaction of the device with the walls of the hole, namely, the contact of the spring with the walls is through the stops, and not through an elastic casing, as in the prototype. When the spring is stretched or twisted, it decreases its diameter so that it fits in the hole with the stops, and after the extension or twisting stops, the spring tends to restore its diameter and the stops come into spring contact with the walls of the hole. When the hole is deformed or bent, the spring-loaded stops follow the movements of the walls without slipping and change the position of the turns accordingly. This improves measurement accuracy.
Предлагаемые технические исполнения устройств для растяжения и скручивания наиболее просты по конструкции и обеспечивают достижение технического результата.The proposed technical versions of devices for stretching and twisting are the simplest in design and ensure the achievement of a technical result.
Устройство представлено на фиг.1 - начальное положение пружины, на фиг.2 - положение устройства в скважине, на фиг.3 - положение устройства в искривленной скважине.The device is presented in figure 1 - the initial position of the spring, figure 2 - the position of the device in the well, figure 3 - the position of the device in the curved well.
Устройство для измерения деформаций в массиве горных пород содержит неподвижный контакт в виде витой цилиндрической пружины 1, подвижный контакт, размещенный внутри неподвижного контакта и выполненный в виде эластичного цилиндра 2 с равномерно распределенными по окружности ползунками 3, регистрирующий прибор 4, связанный с контактами 1, 2.A device for measuring deformations in a rock mass contains a fixed contact in the form of a twisted coil spring 1, a movable contact located inside the fixed contact and made in the form of an
Устройство снабжено упорами 5, закрепленными на наружной поверхности витков пружины 1, и приспособлением 6 для растяжения пружины 1.The device is equipped with
Устройство снабжено приспособлением 7 для осевого скручивания пружины 1.The device is equipped with a
Приспособление для растяжения пружины выполнено в виде стержня 6, установленного внутри пружины 1 и соединенного с одним из крайних витков пружины 1 с возможностью разъединения, кольца 8, соединенного с другим крайним витком пружины 1, и приспособления 9 для взаимного осевого смещения стержня 6 и кольца 8.The device for stretching the spring is made in the form of a
Приспособление для осевого скручивания пружины выполнено в виде стержня 6, установленного внутри пружины 1 и соединенного с одним из крайних витков пружины 1 с возможностью разъединения, кольца 8, соединенного с другим крайним витком пружины 1, и приспособления 7 для взаимного углового поворота стержня 6 и кольца 8.The device for axial twisting of the spring is made in the form of a
Соединение крайнего витка пружины 1 со стержнем 6 выполнено с помощью пластины 10, приваренной к витку и имеющей многогранное осевое отверстие. На стержне 6 выполнен хвостовик, ответный многогранному отверстию на пластине 10. Позицией 11 обозначена скважина или шпур, предназначенные для обследования. Ползунки 3 выполнены из упругих стержней с изгибом на одном конце для взаимодействия с витками пружины. Другим концом ползунки заделаны в эластичный цилиндр 2 равномерно по окружности и соединены с тягой 12, которая является также проводником электрической цепи прибора 4. Другим проводником цепи являются витки пружины 1. Упоры 5 могут быть выполнены в виде шипов с острыми концами, направленными наружу пружины.The connection of the extreme turn of the spring 1 with the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Для размещения устройства в скважине или в шпуре 11 необходимо уменьшить диаметр пружины 1. Для этого приспособлением 9 (фиг.1) смещают стержень 6 относительно кольца 8 в осевом направлении, пружина 1 растягивается в осевом направлений, диаметр ее уменьшается до размеров, при которых диаметр устройства на уровне концов упоров 5 становится меньшим диаметра скважины (шпура) 11. Это можно проделать также путем скручивания пружины, для чего в исходном состоянии (фиг.1) приспособлением 7 вращают стержень 6 относительно кольца 8.To place the device in the borehole or in the
В этом положении вставляют пружину 1 в скважину 11 (фиг.2) и прекращают растяжение пружины. Пружина частично восстанавливает свою форму, упоры 5 входят в контакт со стенками скважины (шпура) 11 и распирают пружину в скважине. Удаляют стержень 6 из пружины 1 и в нее с помощью толкателя (не показан) вводят подвижный контакт в виде эластичного цилиндра 2 с ползунками 3. Во время перемещения цилиндра 2 ползунки 3 периодически поочередно замыкают цепь регистрирующего прибора 4. При каждом замыкании цепи на осциллограмме прибора появляется сигнал, например, в виде всплеска или в виде разрыва записи, в зависимости от применяемого прибора. Параметры сигналов индивидуальны и зависят от особенностей изготовления ползунков. По расстоянию между сигналами одного и того же ползунка определяют расстояние между витками по одной из образующих пружины, а общая картина сигналов позволяет воссоздать общую картину расположения витков в скважине в исходном состоянии. При осевой деформации отдельных участков скважины расстояние между витками на этих участках изменяется, что фиксируется при повторных перемещениях подвижного контакта и затем вычисляется путем сравнения результатов измерений в исходном и текущем положениях пружины. При искривлении скважины (фиг.3) изменяются взаимные наклоны витков, на сжатой стороне расстояния между витками уменьшаются, а на растянутой - увеличиваются. Это также фиксируется на осциллограмме в форме уменьшения между сигналами по одним образующим и увеличения расстояния между сигналами по другим образующим. Подпружиненные упоры обеспечивают повторение пружиной изменений размеров и формы скважины и ее отдельных участков. Так регистрируются осевые деформации и искривления на отдельных участках скважины или скважины в целом.In this position, insert the spring 1 into the well 11 (figure 2) and stop the tension of the spring. The spring partially restores its shape, the
Предлагаемое устройство повышает точность измерений за счет более точного воспроизведения устройством деформаций и искривлений измеряемого объекта.The proposed device improves the accuracy of measurements due to more accurate reproduction by the device of deformations and distortions of the measured object.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129915/03A RU2375574C1 (en) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Device for measurement of deformations in rocks mass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129915/03A RU2375574C1 (en) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Device for measurement of deformations in rocks mass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2375574C1 true RU2375574C1 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008129915/03A RU2375574C1 (en) | 2008-07-21 | 2008-07-21 | Device for measurement of deformations in rocks mass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2375574C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113203388A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | Automatic measuring device for expansion deformation of liquid-injection type protected layer and using method |
-
2008
- 2008-07-21 RU RU2008129915/03A patent/RU2375574C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113203388A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | Automatic measuring device for expansion deformation of liquid-injection type protected layer and using method |
CN113203388B (en) * | 2021-05-28 | 2023-09-26 | 中煤科工集团沈阳研究院有限公司 | Automatic measuring device for expansion deformation of liquid injection type protected layer and using method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5101528B2 (en) | Kinematic magnetic sensor with varying magnetization direction and method of manufacturing the same | |
US8989527B2 (en) | Method and system for determining the location of a fiber optic channel along the length of a fiber optic cable | |
CN110114637B (en) | Sensor device | |
JP5350992B2 (en) | Apparatus and method for measuring mechanical properties of materials | |
US7784338B2 (en) | Low mass sensor for free point tool | |
RU2375574C1 (en) | Device for measurement of deformations in rocks mass | |
KR20200100088A (en) | Linear displacement measuring devices for determining absolute position and linear guides with such displacement measuring devices | |
CN206488728U (en) | Linear diameter measurement instrument | |
US20160237809A1 (en) | Downhole Tool Non Contact Position Measurement System | |
CN106500652B (en) | A kind of servo-actuated Multi-point contact type hoop strain measuring device | |
CN109489532B (en) | Magnetic suspension ring ruler roadway deformation monitoring and early warning device | |
JP2015094677A (en) | Position detection device, and lens device and imaging device having the same | |
CN205537490U (en) | LVDT displacement sensor iron core mounting structure | |
KR101402331B1 (en) | Linear displacement sensor and linear displacement detecting system using electromagnetic induction | |
US9261345B2 (en) | Probe | |
KR100553221B1 (en) | Vibration expression displacement measuring instrument | |
RU155613U1 (en) | DEVICE FOR RESEARCHING WELL WALLS | |
RU2382880C1 (en) | Borehole geometry tool | |
KR101804177B1 (en) | Detecting device for oscillation energy harvesting | |
RU2425215C1 (en) | Device for determining roof rock deformations | |
CN203776916U (en) | Muscular tension measuring instrument | |
CN207231356U (en) | A kind of similarity simulation experiment lane surface displacement measuring device | |
SU1686148A1 (en) | Well profile measurement device | |
CN114340489A (en) | Device and method for the inductive measurement of a variable or change representative of the circumference of a deformable object, and use of the device for a valve, a pressure probe or a volume scan | |
RU168314U1 (en) | DEVICE FOR RESEARCHING WELL WALLS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100722 |