RU2425975C1 - Vertical deformation determining device - Google Patents
Vertical deformation determining device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425975C1 RU2425975C1 RU2010105114/03A RU2010105114A RU2425975C1 RU 2425975 C1 RU2425975 C1 RU 2425975C1 RU 2010105114/03 A RU2010105114/03 A RU 2010105114/03A RU 2010105114 A RU2010105114 A RU 2010105114A RU 2425975 C1 RU2425975 C1 RU 2425975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- fixed
- string
- sensor
- reed relays
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и предназначено для дистанционного периодического контроля вертикальных деформаций стволов на шахтах и рудниках. Вне этих условий может применяться для контроля деформаций различных конструкций и зданий.The invention relates to the mining industry and is intended for remote periodic monitoring of vertical deformations of shafts in mines and mines. Outside of these conditions, it can be used to control the deformations of various structures and buildings.
Известна «Станция для контроля параметров проводников шахтного ствола» (авт. св. RU № 2098630, опубл. 10.12.1997 г.). Сущность изобретения: станция включает установленные на подъемном сосуде шахтного ствола две каретки с узлами измерения искривления проводников, износа проводников, расстояния между проводниками и глубины шахтного ствола. Все чувствительные элементы этих измерителей выполнены в виде подпружиненных роликов, каждый из которых связан с датчиком регистрации их перемещения. В качестве последнего используется фотоэлектрический преобразователь угловых перемещений (ПУФ). На подъемном сосуде закреплены также измерители зазоров безопасности между подъемным сосудом и армировкой шахтного ствола, чувствительный элемент измерителя зазоров с аналогичным указанным датчиком регистрации. На подъемном сосуде в термостатированном корпусе установлены компьютер и блок регистрации, с входом которого связаны все преобразователи угловых перемещений измерителей параметров проводников.The well-known "Station for monitoring the parameters of the conductors of the mine shaft" (ed. St. RU No. 2098630, publ. 10.12.1997). The inventive station includes two carriages mounted on a lifting vessel of a mine shaft with units for measuring the curvature of conductors, wear of conductors, distance between conductors and depth of the shaft. All the sensitive elements of these meters are made in the form of spring-loaded rollers, each of which is connected with a sensor for recording their movement. As the latter, a photoelectric transducer of angular displacements (PUF) is used. Safety clearance meters between the lifting vessel and the shaft shaft reinforcement, a sensitive element of the gap meter with the same indicated registration sensor, are also fixed on the lifting vessel. A computer and a recording unit are installed on the lifting vessel in a thermostatically controlled case, with the input of which all the angular displacement transducers of the conductors parameter meters are connected.
Недостатком данного изобретения следует считать сложность и высокую стоимость его изготовления.The disadvantage of this invention should be considered the complexity and high cost of its manufacture.
Известен «Способ контроля состояния массива горных пород» (авт. св. RU № 2175060, опубл. 20.10.2001 г.), который может быть использован при бесконтактном скважинном индукционном контроле состояния массивов горных пород и их технологических параметров при ведении горных работ, в частности при контроле трещиноватости, влажности, минерального состава, напряженного состояния массивов. Измеряют индуктивность генераторной катушки в рабочем диапазоне изменения удельного электросопротивления массива. Величину емкости, через которую катушку подключают к генератору для образования последовательного резонансного контура, определяют по максимальному значению индуктивности. Применяют способ намотки генераторной катушки, при котором изменение ее тока монотонно во всем рабочем диапазоне. Измеряют величину эдс вторичного магнитного поля вихревых токов. Сопоставляя измеренные значения с опорными, судят о расположении, размерах аномальных зон и технологических параметрах массива горных пород.The well-known "Method of monitoring the state of the massif of rocks" (ed. St. RU No. 2175060, publ. 10/20/2001), which can be used with non-contact downhole induction monitoring of the state of massifs of rocks and their technological parameters during mining, in particular, when controlling fracturing, humidity, mineral composition, and stress state of massifs. The inductance of the generator coil is measured in the operating range of the change in the electrical resistivity of the array. The value of the capacitance through which the coil is connected to the generator to form a series resonant circuit is determined by the maximum value of the inductance. The method of winding the generator coil is used, in which the change in its current is monotonic in the entire operating range. The magnitude of the emf of the secondary magnetic field of the eddy currents is measured. Comparing the measured values with the reference values, one judges the location, size of the anomalous zones and technological parameters of the rock mass.
Недостатком способа является сложность его изготовления, тарировки и обработки полученной информации.The disadvantage of this method is the complexity of its manufacture, calibration and processing of the received information.
Известно «Устройство для измерения деформаций горных пород» (авт. св. SU № 1382955, опубл. 23.03.1988 г.), содержащее корпус, установочный стержень, упругие элементы, размещенные в корпусе, элементы передачи деформаций, преобразователи линейных перемещений и блок индикации сигнала. Элементы передачи деформаций в устройстве выполнены в виде четырех пар шарнирно соединенных рычагов, свободные концы пар рычагов шарнирно прикреплены к концам стоек и параллельным этим стойкам пазам противолежащих втулок, благодаря которым деформации стенок скважины передаются на преобразователь перемещений, а стойки закреплены на противоположных концах установочного стержня и повернуты одна относительно другой на 90 градусов. Изменение частоты выходного сигнала преобразователя деформаций фиксируется блоком индикации - частотомером.It is known “Device for measuring rock deformations” (ed. St. SU No. 1382955, published March 23, 1988), comprising a housing, an installation rod, elastic elements housed in the housing, strain transmission elements, linear displacement transducers, and an indication unit signal. The strain transfer elements in the device are made in the form of four pairs of pivotally connected levers, the free ends of the pairs of levers are pivotally attached to the ends of the struts and to the grooves of opposite sleeves parallel to these struts, due to which the deformation of the walls of the well are transmitted to the displacement transducer, and the racks are fixed at the opposite ends of the installation rod and rotated one relative to another 90 degrees. The change in the frequency of the output signal of the strain transducer is fixed by the display unit — a frequency meter.
Данное устройство не позволяет производить измерения в сильно деформирующихся скважинах, например разгрузочных от повышенного горного давления, так как невозможно перемещать его вдоль разрушающейся скважины, а небольшой диапазон преобразования деформаций стенок скважины ограничивает область применения устройства.This device does not allow measurements in highly deformed wells, for example, unloading from increased rock pressure, since it is impossible to move it along a collapsing well, and the small range of transformation of the deformation of the walls of the well limits the scope of the device.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Устройство для определения деформаций стенок скважин» при оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород, принятое за прототип (авт. св. RU № 2191899, опубл. 27.10.2002 г.). Устройство для определения деформаций скважин содержит центральный стержень с жестко закрепленными на нем головным и хвостовым элементами. На головном элементе размещены диаметрально противоположно закрепленные распорные упругие элементы и установлен соосно с ними элемент передачи деформаций, выполненный в виде прямых плоских пружин, одними концами закрепленных на головном элементе, и параболической пружины, жестко соединенной своими концами с другими свободными концами пружин. Преобразователь линейных перемещений выполнен в виде линейки герконов, установленной на центральном стержне, и ленточного магнита, закрепленного одним концом на внутренней поверхности параболической пружины в ее центральной части, а другой конец которого размещен на линейке герконов с возможностью перемещения вдоль нее. Преобразователь линейных перемещений снабжен упорным кольцом для регулировки его нулевого положения, установленным соосно на центральном стержне с упором на внешнюю поверхность параболической пружины.Closest to the technical nature of the claimed device is a "Device for determining the deformation of the walls of the wells" when assessing the stress-strain state of a rock mass, adopted as a prototype (ed. St. RU No. 2191899, published on October 27, 2002). A device for determining well deformations comprises a central shaft with head and tail elements rigidly fixed thereon. Diametrically oppositely mounted spacer elastic elements are placed on the head element and a strain transfer element is installed coaxially with them, made in the form of straight flat springs, one ends fixed to the head element, and a parabolic spring rigidly connected at its ends with other free ends of the springs. The linear displacement transducer is made in the form of a line of reed switches mounted on the central rod and a tape magnet fixed at one end on the inner surface of the parabolic spring in its central part, and the other end of which is placed on the line of reed switches with the possibility of movement along it. The linear displacement transducer is equipped with a thrust ring for adjusting its zero position, mounted coaxially on the central shaft with emphasis on the outer surface of the parabolic spring.
Такое устройство для измерения вертикальных деформаций характеризуется наличием сложных узлов в элементах передачи деформаций, что в целом усложняет конструкцию.Such a device for measuring vertical strains is characterized by the presence of complex nodes in the strain transfer elements, which generally complicates the design.
Техническим результатом является упрощение конструкции устройства, повышение его надежности и создание возможности измерения вертикальных деформаций стенок стволов.The technical result is to simplify the design of the device, increase its reliability and create the ability to measure vertical deformations of the walls of the trunks.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения деформаций массива горных пород, содержащее элементы крепления, элемент передачи деформаций, преобразователь линейных перемещений в виде линейки герконов и ленточного магнита с подключенным к нему блоком индикации регистрирующего прибора, снабжено датчиком с регулировочным винтом и упорной пружиной, закрепленным на верхнем элементе крепления, при этом элемент передачи деформаций выполнен в виде подвижного штока, один конец которого прикреплен к упорной пружине и установлен с упором в регулировочный винт, а другой его конец соединен с нижним элементом крепления посредством натянутой струны.The technical result is achieved by the fact that the device for determining deformations of the rock massif containing fasteners, a strain transfer element, a linear displacement transducer in the form of a line of reed switches and a tape magnet with a display unit for a recording device connected to it, is equipped with a sensor with an adjusting screw and a thrust spring, fixed on the upper mounting element, while the strain transfer element is made in the form of a movable rod, one end of which is attached to a thrust spring and It becomes in abutment with the adjusting screw and the other end connected to the lower member by fastening stretched string.
В качестве элемента крепления могут быть использованы кронштейны.Brackets can be used as an attachment element.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показано заявляемое устройство. Устройство для определения вертикальных деформаций содержит верхний 1 и нижний 2 элементы крепления, установленные на одной вертикали в боковой стенке ствола. На верхнем элементе крепления 1 с помощью гайки 3 закреплен датчик 4, который выполнен с размещенным внутри элементом передачи деформаций в виде подвижного штока 5, соединенного с нижним элементом крепления 2 с помощью струны 10 из нержавеющей проволоки. На струне 10 установлено натяжное устройство - талреп 11, которым можно не только регулировать натяжение струны 10, но и перемещать подвижный шток 5 в нулевое положение. Преобразователь линейных перемещений выполнен в виде линейки герконов 13 и ленточного магнита 6. Линейка герконов 13 закреплена в неподвижном теле датчика 4 в виде пластины с герконами 13, выполненными из диэлектрического материала и размещенными с шагом, равным необходимой точности измерений. Длина линейки герконов 13 определяется заранее заданной величиной допустимых деформаций. Герконы 13 подключены к блоку индикации 7 регистрирующего прибора 8 с помощью кабеля 9.The invention is illustrated in the drawing, which shows the inventive device. A device for determining vertical deformations contains the upper 1 and lower 2 fasteners mounted on the same vertical in the side wall of the barrel. A sensor 4 is mounted on the
Устройство для определения вертикальных деформаций работает следующим образом. На боковые стенки ствола с помощью элементов крепления 1 и 2, зафиксированных на одной вертикали, устанавливают устройство на нужной глубине. Датчик 4 жестко закрепляют на верхнем элементе крепления 1 с помощью фиксирующей гайки 3. При помощи струны 10 через талреп 11 подвижный шток 5 датчика 4 соединяется с нижним элементом крепления 2. Далее с помощью талрепа 11 перемещают подвижный шток 5 в выбранное нулевое положение в зависимости от вида ожидаемых вертикальных деформаций крепи. При измерении сжимающих деформаций подвижный шток максимально выдвигают из тела датчика до срабатывания последнего геркона 13, а при измерении растягивающих деформаций - первого геркона 13. С помощью многожильного кабеля 9 подключают выводы преобразователя линейных перемещений к блоку индикации 7. Вертикальные деформации посредством струны 10 передаются к подвижному штоку 5 датчика 4, который перемещается вверх или вниз. При этом перемещается ленточный магнит 6, который жестко закреплен на подвижном штоке 5 датчика 4. От магнитного поля магнита 6 соответствующие контакты герконов 13, находящиеся в зоне его действия, срабатывают, что фиксируется блоком индикации 7. Ленточный магнит 6 удерживает своим магнитным полем все контакты перекрытых им герконов 13 в замкнутом состоянии, сохраняя этим полный объем информации. Регистрирующий прибор 8 с блоком индикации 7 выносится на поверхность или в близлежащую горную выработку. Величину вертикальных деформаций определяют числом сработавших герконов 13, умноженным на их шаг установки, который выбирается в зависимости от необходимой точности измерений.A device for determining vertical deformations works as follows. On the side walls of the barrel with the help of
Устройство позволяет повысить надежность измерений, а также дает возможность измерять вертикальные деформации стенок стволов.The device improves the reliability of measurements, and also makes it possible to measure the vertical deformation of the walls of the trunks.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105114/03A RU2425975C1 (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Vertical deformation determining device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105114/03A RU2425975C1 (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Vertical deformation determining device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2425975C1 true RU2425975C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754614
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010105114/03A RU2425975C1 (en) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Vertical deformation determining device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425975C1 (en) |
-
2010
- 2010-02-12 RU RU2010105114/03A patent/RU2425975C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103983197B (en) | Wide-range fiber bragg grating displacement sensor and measuring method | |
US9360292B2 (en) | Position monitoring for subsea bellow compensators | |
JP2008537117A (en) | Attaching a strain sensor to a cylindrical structure | |
US9109883B2 (en) | High resolution large displacement/crack sensor | |
CN103411713B (en) | Wide range is based on the reinforcing steel corrosion monitoring sensor of fiber grating sensing technology | |
US20130054156A1 (en) | Strain measuring and monitoring device | |
US4255975A (en) | Device for the precise measurement of movements or deformations | |
EP2698611A1 (en) | Displacement sensor, in particular for use in a subsea device | |
Jilani et al. | Static strain modelling, calibration, and measurements for high-temperature wireless SAW resonator operation | |
RU2425975C1 (en) | Vertical deformation determining device | |
CN203224404U (en) | Measuring device of test specimen deformation in high pressure water environment | |
CN104034458B (en) | Based on the seamless turnout on bridge rail integrated test facility of fiber-optic grating sensor | |
RU2425215C1 (en) | Device for determining roof rock deformations | |
CN205537490U (en) | LVDT displacement sensor iron core mounting structure | |
US20140354973A1 (en) | Structural health monitoring method and apparatus based on optical fiber bend loss measurement | |
KR102160053B1 (en) | Mobile inspection device for measuring thickness of containment liner plates | |
JP3216384U (en) | Liquid level indicator | |
GB2545125A (en) | Flow meter | |
CN110082015A (en) | A kind of anchoring dynamic search hydraulic steel gate hoisting capacity dynamic monitor and monitoring method | |
UA51852C2 (en) | Method for continuously monitoring the tension force in the chain of a drag conveyer and a measuring device for realization of the method | |
KR101204878B1 (en) | a sensor system for displacement volume and direction | |
CN103278392A (en) | Test piece deformation measurement device in high-pressure water environment | |
KR100909650B1 (en) | Inclinometer using optical fiber sensor and method for measuring object tilt using same | |
US20170097246A1 (en) | Apparatus and method for the position determination of a cylinder piston | |
JP3903186B2 (en) | Landslide meter using FBG optical fiber sensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120213 |