RU96582U1 - Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода - Google Patents
Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода Download PDFInfo
- Publication number
- RU96582U1 RU96582U1 RU2010106544/22U RU2010106544U RU96582U1 RU 96582 U1 RU96582 U1 RU 96582U1 RU 2010106544/22 U RU2010106544/22 U RU 2010106544/22U RU 2010106544 U RU2010106544 U RU 2010106544U RU 96582 U1 RU96582 U1 RU 96582U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- lever
- link
- extension
- measuring arm
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
1. Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, содержащее корпус, измерительный рычаг, шарнир, узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с первым выдвижным звеном измерительного рычага, регистрирующий блок, соединенный с выходами узла отсчета перемещений, датчик удлинения измерительного рычага, последний выполнен телескопическим из N звеньев, причем первое выдвижное звено измерительного рычага жестко соединено с корпусом, второе посредством шарнира связано с трубой газонефтепровода, а выход датчика удлинения измерительного рычага соединен с одним из входов регистрирующего блока, датчик удлинения состоит из многооборотного потенциометра, барабана, намотанного на барабан тросика, а ось барабана соединена с осью многооборотного потенциометра, выход которого является выходом датчика удлинения измерительного рычага, отличающееся тем, что второе звено измерительного рычага, конец которого связан с трубой газонефтепровода, выполнено из двух частей с возможностью регулировки его длины в процессе монтажа устройства и дополнительно снабжено перегородкой, на которой соосно закреплены направляющий стержень и гофрированная трубка, другим концом направляющий стержень связан с тросиком датчика удлинения измерительного рычага, а второй конец гофрированной трубки связан с первым выдвижным звеном измерительного рычага, в месте сопряжения звеньев измерительного рычага установлен подшипник скольжения и уплотнительное кольцо. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обе части второго звена измерительного рычага соед
Description
Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при эксплуатации трубопроводов, расположенных в оползневых массивах, для принятия своевременных мер по их защите при перемещениях грунта, вызванных нарушением весового баланса в результате сезонного оттаивания, насыщения грунта водой или иными причинами.
Известно устройство для измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода содержащее корпус, соединенный с ним посредством сферического шарнира измерительный рычаг с измерительным наконечником на одном, выступающем из корпуса конце, двухкоординатный узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с другим концом измерительного рычага, причем измерительный наконечник выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных пластин, жестко закрепленных на измерительном рычаге и параллельных его оси, а двухкоординатный узел отсчета перемещений включает постоянный магнит, закрепленный на измерительном рычаге, и два феррозонда, расположенные под углом 90° друг к другу и соединенные через преобразователи магнитного поля с регистрирующим устройством. (1) (Патент RU 2205919, кл. С2 7 E02D 1/00, G01B 5/00, опубл. 2003 г.).
Недостатком известного устройства является малый диапазон и низкая точность измерения перемещений при работе устройства в связных грунтах. Часть измерительного рычага с пластинами находится в грунте, который при своем смещении оказывает сопротивление угловым перемещениям рычага. С увеличением угла наклона рычага уменьшается эффективная площадь пластин, на которую воздействует давление грунта, что уменьшает и силу, вращающую рычаг. По мере увеличения наклона возрастает сила, растягивающая рычаг, а сила давления рычага на грунт соответственно уменьшается. Поэтому при определенном угле наклона силы сопротивления повороту рычага уравновесят силы, вращающие его, и движение рычага прекратится, хотя перемещение грунта будет происходить. Очевидно, что этот угол наклона, соответствующий концу диапазона измерения данным устройством, определяется механическими свойствами грунта, формой и геометрическими размерами рычага и связанных с ним пластин. После достижения максимального угла наклона показания на выходе устройства становятся постоянными и получение информации о перемещениях грунта станет невозможным.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому устройству для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, является устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода (2) (Патент на изобретение RU 2338031, кл. Е02D 1/00, G01B 5/00, опубл. 2008 г.). Оно содержит корпус, измерительный рычаг, шарнир, узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с первым концом измерительного рычага, регистрирующий блок, соединенный с выходами узла отсчета перемещений, датчик удлинения измерительного рычага, последний выполнен телескопическим из N звеньев, причем первый, выдвигающийся, конец измерительного рычага жестко соединен с корпусом, второй посредством шарнира связан с трубой газонефтепровода, а выход датчика удлинения измерительного рычага соединен с одним из входов регистрирующего блока. Датчик удлинения состоит из многооборотного потенциометра, барабана, намотанного на барабан тросика, конец которого жестко связан со вторым концом измерительного рычага, а ось барабана соединена с осью многооборотного потенциометра, выход которого является выходом датчика удлинения измерительного рычага.
Недостатком известного устройства является низкая надежность, которая в значительной степени определяется конструктивным исполнением измерительного рычага, выполненного в этом устройстве телескопическим по типу труба в трубе, и напрямую зависит от точности и легкости перемещения его звеньев друг относительно друга.
С одной стороны, при небольших зазорах между трубами (звеньями), перемещение последних друг относительно друга будет затруднено, что естественно резко снижает чувствительность измерительного рычага к смещению грунта, а, следовательно, и точность измерений устройства в целом.
С другой стороны, при увеличении зазоров между трубами (звеньями) появится значительный люфт угловых перемещений измерительного рычага, наличие которого резко снизит точность измерения угла поворота, а внутрь измерительного рычага будет поступать из грунта вода и частицы самого грунта.
При длительном нахождении измерительного рычага в грунте, возможна коррозия особенно в местах соединения звеньев, что дополнительно приводит к увеличению сил трения (сил сопротивления перемещению) между этими элементами.
Кроме того, особенно при работе в связных и каменистых грунтах, при активизации оползня, в измерительном рычаге могут возникнуть значительные изгибающие моменты, которые также увеличивают силу трения и могут привести к заклиниванию его выдвижного звена.
В связи с тем, что в известном устройстве тросик датчика удлинения измерительного рычага закреплен непосредственно в месте соединения измерительного рычага с нефтегазопроводом, на обратном ходе он может скручиваться и изгибаться в виде петель, а также, учитывая подверженность внутренних полостей измерительного рычага этого устройства загрязнению и коррозии, ставится под сомнение и возможность его повторного использования на другом участке трубопровода.
Кроме того, в этом устройстве регулировка установочной длины измерительного рычага при его креплении к нефтегазопроводу, который может располагаться на различной глубине, производится путем выдвижения второго звена измерительного рычага с одновременным выдвижением тросика, датчика удлинения измерительного рычага на неконтролируемую длину, а это требует введения специальных установочных поправок, что также снижает надежность работы устройства.
Указанные недостатки проявляются в еще большей степени при увеличении количества звеньев измерительного рычага, предусмотренного в данном устройстве с целью расширения диапазона измерений.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности работы и точности измерений устройства, а также обеспечение возможности его многократного использования.
Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что в известном устройстве для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода содержащем корпус, измерительный рычаг, шарнир, узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с первым, выдвижным звеном измерительного рычага, регистрирующий блок, соединенный с выходами узла отсчета перемещений, датчик удлинения измерительного рычага, последний выполнен телескопическим из N звеньев, причем первое, выдвижное звено измерительного рычага жестко соединено с корпусом, второе посредством шарнира связано с трубой газонефтепровода, а выход датчика удлинения измерительного рычага соединен с одним из входов регистрирующего блока, датчик удлинения состоит из многооборотного потенциометра, барабана, намотанного на барабан тросика, а ось барабана соединена с осью многооборотного потенциометра, выход которого является выходом датчика удлинения измерительного рычага, согласно полезной модели, второе звено измерительного рычага, конец которого связан с трубой газонефтепровода, выполнено из двух частей с возможностью регулировки его длины в процессе монтажа устройства и дополнительно снабжено перегородкой, на которой соосно закреплены направляющий стержень и гофрированная трубка, другим концом направляющий стержень связан с тросиком датчика удлинения измерительного рычага, а второй конец гофрированной трубки связан с первым выдвижным звеном измерительного рычага, в месте сопряжения звеньев измерительного рычага установлен подшипник скольжения и уплотнительное кольцо, при этом обе части второго звена измерительного рычага соединены между собой посредством самотормозящегося резьбового соединения, а профиль гофрированной трубки в сечении имеет треугольную форму.
На фиг.1 представлено предлагаемое устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода.
На фиг.2 изображен измерительный рычаг 2.
На фиг.3 изображен датчик 6 удлинения измерительного рычага 2.
Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода содержит корпус 1 цилиндрической формы, измерительный рычаг 2, выполненный телескопическим, шарнир 3, узел 4 отсчета перемещений, выполненный на основе акселерометров, размещенный внутри корпуса 1 и взаимодействующий с первым выдвижным звеном измерительного рычага 2, регистрирующий блок 5, соединенный с выходами узла 4 отсчета перемещений, датчик 6 удлинения измерительного рычага, тросик 7.
Измерительный рычаг 2 состоит из выдвижного звена 8, конец которого жестко связан с корпусом 1 и второго звена, выполненного составным из двух частей 9 и 10, соединенных с помощью резьбового соединения, причем первая часть 9 этого звена посредством шарнира 3, через шарнирное основание 11 связана с трубой 12 нефтегазопровода, а вторая часть 10 - имеет перегородку 13, на которой соосно закреплены направляющий стержень 14 и гофрированная трубка 15.
Вторым концом гофрированная трубка 15 жестко соединена с выдвижным звеном 8, а второй конец направляющего стержня 14 связан с тросиком 7 датчика удлинения 6. Размеры гофрированной трубки 15 и диаметр выдвижного звена 8 подобраны таким образом, что внутренний объем измерительного рычага 2 (полость А на фиг.2) при перемещении его выдвижного звена 8 остается неизменным.
Для уменьшения сопротивления растяжению профиль гофрированной трубки 15 в сечении имеет треугольную форму.
Для минимизации трения подвижных частей измерительного рычага 2 установлены два подшипника скольжения 16 и 17, а для защиты внутренней полости измерительного рычага от попадания влаги уплотнительное кольцо 18 и сальниковое уплотнение 19.
Устройство погружено в грунт 20 и закреплено на трубе 12 любым известным способом.
Датчик 6 удлинения измерительного рычага состоит из многооборотного потенциометра 21, барабана 22, тросика 7, намотанного на барабан 22, ось барабана 22 соединена с осью многооборотного потенциометра 21, выход которого подключен к одному из входов регистрирующего блока 5. Ось барабана 22 и потенциометра 21 находится на опорах 23. Датчик 6 удлинения измерительного рычага размещен в корпусе 1.
При установке на трубу 12 длина измерительного рычага 2 регулируется с помощью резьбового соединения двух составных частей 9 и 10, а выдвижное звено 8 устанавливается на минимальную высоту (т.е. выдвижное звено 8 входит в составную часть 10 второго звена, а гофрированная трубка 15 сжата), при этом движок потенциометра 21 датчика 6 удлинения измерительного рычага находится в начальном положении, а сопротивление потенциометра 21 близко к нулю.
Измерительный рычаг 2 при установке на трубу приводится в вертикальное положение.
Устройство работает следующим образом.
При активизации оползня грунт 20 воздействует на корпус 1 устройства и наклоняет измерительный рычаг 2 в направлении движении грунта. Узел отсчета перемещений, выполненный на основе акселерометров, путем измерения составляющих ускорения силы тяжести Земли по трем координатным осям вычисляет угол отклонения измерительного рычага 2 от начального вертикального положения и угол между проекцией оси измерительного рычага на горизонтальную плоскость и осью трубопровода.
Информация об угловых перемещениях поступает в регистрирующий блок 5.
Перемещение грунта S определяется по формуле:
где, l0 - начальная длина измерительного рычага 2;
Δl - приращение длины измерительного рычага 2;
α - угол отклонения измерительного рычага 2 от первоначального вертикального положения.
где, k - коэффициент преобразования датчика удлинения (мм/Ом);
ΔR - изменение сопротивления потенциометра 21.
В начальной стадии оползневого процесса при небольших смещениях Δl~0 и перемещение грунта определяется углом отклонения а: S=l0 sinα.
При дальнейшем развитии процесса взаимодействие грунта будет приводить как к наклону, так и к удлинению измерительного рычага 2 за счет выдвижения его первого звена. При этом гофрированная трубка 15 будет растягиваться, перемещаясь вдоль направляющего стержня 14, а барабан 22 датчика 6 удлинения измерительного рычага 2 под действием натяжения тросика 7 начинает вращаться вместе с осью многооборотного потенциометра 21. сигнал об изменении омического сопротивления потенциометра 21, связанного с удлинением измерительного рычага 2, передается в регистрирующий блок 5.
После достижения максимального, для данного типа грунта, угла наклона αmах измерительного рычага 2 будет происходить только удлинение измерительного рычага. При этом, перемещение грунта определяется формулой
По результатам измерения перемещений вычисляют скорость движения грунта и направление смешения, производят оценку напряженно-деформированного состояния трубопровода, что позволяет своевременно принять меры по обеспечению безопасности труборовода.
Введенные в конструкцию устройства гофрированная трубка 15, подшипники скольжения 16 и 17 с уплотнительным кольцом 18 и сальником 19 защищают измерительный рычаг 2 от попадания внутрь него влаги и частиц грунта, как со стороны нефтегазопровода, так и со стороны датчика 6 удлинения измерительного рычага, и способствуют свободному перемещению без перекосов выдвижного звена 8 измерительного рычага при активизации оползня, как в прямом, так и в обратном направлениях.
Наличие в устройстве направляющего стержня 14 позволяет закрепить тросик 7 в верхней части измерительного рычага 2 непосредственно вблизи датчика 6, а это предотвращает его изгибы и образование петель на обратном ходе, а также устраняет необходимость введения установочной поправки.
Выполнение второго звена измерительного рычага 2 составным из двух частей позволяет регулировать и одновременно фиксировать его длину при креплении к нефтегазопроводу, располагаемому на любой глубине, без предварительного (установочного) выдвижения его первого выдвижного звена 8.
Использование в устройстве в совокупности всех этих отличительных признаков и позволяет повысить надежность работы и точность измерений устройства, а также обеспечить возможность его многократного использования.
Источники информации:
1. Патент RU 2205919, кл. Е02D 1/00, G01B 5/00, опубл. 2003 г.
2. Патент RU №2338031, кл. Е02D 1/00, G01B 5/00, опубл. 2008 г.
Claims (3)
1. Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода, содержащее корпус, измерительный рычаг, шарнир, узел отсчета перемещений, размещенный внутри корпуса и взаимодействующий с первым выдвижным звеном измерительного рычага, регистрирующий блок, соединенный с выходами узла отсчета перемещений, датчик удлинения измерительного рычага, последний выполнен телескопическим из N звеньев, причем первое выдвижное звено измерительного рычага жестко соединено с корпусом, второе посредством шарнира связано с трубой газонефтепровода, а выход датчика удлинения измерительного рычага соединен с одним из входов регистрирующего блока, датчик удлинения состоит из многооборотного потенциометра, барабана, намотанного на барабан тросика, а ось барабана соединена с осью многооборотного потенциометра, выход которого является выходом датчика удлинения измерительного рычага, отличающееся тем, что второе звено измерительного рычага, конец которого связан с трубой газонефтепровода, выполнено из двух частей с возможностью регулировки его длины в процессе монтажа устройства и дополнительно снабжено перегородкой, на которой соосно закреплены направляющий стержень и гофрированная трубка, другим концом направляющий стержень связан с тросиком датчика удлинения измерительного рычага, а второй конец гофрированной трубки связан с первым выдвижным звеном измерительного рычага, в месте сопряжения звеньев измерительного рычага установлен подшипник скольжения и уплотнительное кольцо.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обе части второго звена измерительного рычага соединены между собой посредством самотормозящегося резьбового соединения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010106544/22U RU96582U1 (ru) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010106544/22U RU96582U1 (ru) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96582U1 true RU96582U1 (ru) | 2010-08-10 |
Family
ID=42699384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010106544/22U RU96582U1 (ru) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU96582U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467123C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода |
RU2476747C2 (ru) * | 2010-12-27 | 2013-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода и устройство для его осуществления |
RU2498015C2 (ru) * | 2011-07-06 | 2013-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода |
RU2602258C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода |
-
2010
- 2010-02-24 RU RU2010106544/22U patent/RU96582U1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476747C2 (ru) * | 2010-12-27 | 2013-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Способ измерения направления и скорости движения грунта относительно подземного трубопровода и устройство для его осуществления |
RU2467123C2 (ru) * | 2011-01-12 | 2012-11-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода |
RU2498015C2 (ru) * | 2011-07-06 | 2013-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода |
RU2602258C1 (ru) * | 2015-07-21 | 2016-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Извлекаемое устройство регистрации движения грунта в местах с возможными оползневыми явлениями по трассе пролегания трубопровода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU96582U1 (ru) | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода | |
CN106871836B (zh) | 一种边坡位移自动化监测装置及其使用方法 | |
RU2338031C2 (ru) | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода | |
CN101008565A (zh) | 工程地质裂缝三维变形测量仪 | |
CN105509628B (zh) | 一种磁测定位装置以及利用该装置进行滑坡深部位移监测的方法 | |
CN106092416B (zh) | 用于测量锚在土中运动轨迹和承载力的简易装置及其方法 | |
CN104567771A (zh) | 无约束油气管线横向运动过程中竖向位移测定装置 | |
CN101270972A (zh) | 土体内部变形测试装置 | |
CN106979849A (zh) | 弹簧刚度校核装置 | |
CN110686612B (zh) | 一种基于形状传感器的测斜装置及测斜方法 | |
CN114061403B (zh) | 基于bim的工程监理监控系统 | |
CN103808282B (zh) | 一种锚碇结构位移监测装置及方法 | |
CN103422487B (zh) | 利用测斜仪通过角度可调转化器测量沉降变形的方法 | |
RU126123U1 (ru) | Устройство для определения планово-высотного положения подземных трубопроводов | |
CN206019643U (zh) | 一种管道三维姿态测量仪 | |
CN205861049U (zh) | 单轴倾角交替定位深层位移监测装置 | |
CN205861021U (zh) | 折线式单轴倾角定位深层位移监测装置 | |
CN205332999U (zh) | 一种磁测定位装置 | |
RU136455U1 (ru) | Устройство для статических испытаний несущей способности грунта | |
CN103851984A (zh) | 可人工测量和电测或遥测的多点位移计及安装、使用方法 | |
CN207832108U (zh) | 一种土石坝内部水平位移监测装置 | |
CN204313817U (zh) | 无约束油气管线横向运动过程中竖向位移测定装置 | |
RU2531979C1 (ru) | Устройство для измерения скорости и направления движения грунта относительно подземного трубопровода | |
CN206695792U (zh) | 一种可测倾斜度与坡度的水平尺 | |
CN207081410U (zh) | 一种同时测量内外位移场的滑坡监测传感器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC11 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110426 |
|
PD1K | Correction of name of utility model owner |