SU973835A1 - Apparatus for measuring pressure in soil - Google Patents

Apparatus for measuring pressure in soil Download PDF

Info

Publication number
SU973835A1
SU973835A1 SU802977920A SU2977920A SU973835A1 SU 973835 A1 SU973835 A1 SU 973835A1 SU 802977920 A SU802977920 A SU 802977920A SU 2977920 A SU2977920 A SU 2977920A SU 973835 A1 SU973835 A1 SU 973835A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
threaded
devices
directions
measurements
well
Prior art date
Application number
SU802977920A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Васильевич Суворов
Валентин Владимирович Гуров
Original Assignee
Войсковая часть 51105
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 51105 filed Critical Войсковая часть 51105
Priority to SU802977920A priority Critical patent/SU973835A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU973835A1 publication Critical patent/SU973835A1/en

Links

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Д.ЛВЛЕНИЯ В ГРУНТЕ(54) DEVICE FOR MEASUREMENT OF D. GROUND IN GROUND

1one

Изобретение относитс  к горной про .мышленности и предназначено дл  измерени  давлений в заданном направлении по времени в грунте с использованием приборных скважин, н апример, при производстве взрывов.The invention relates to the mining industry and is intended to measure pressures in a given direction over time in the soil using instrument wells, for example, in the production of explosions.

Известны устройства дл  измерени  давлений в грунте с использованием приборных скважин, которые включают жесткое в виде диска с полостью основание, закрытое резиновой ме.мбраной. На основании установлен датчик давлени . Полость основани  между датчиком и мембраной заполнена жидкостью . С основанием жестко соединен цилиндр1ический корпус, который снабжен механизмом дл . ориентированного закреплени  устройства в скважине. Этот механизм имеет выдвижной упор и взаимодействующие с ним спусковое устройство. Устройство опускают в скважину, при достижении дна скважины срабатывает спусковое приспособление , упор выдвигаетс  из корпуса, а устройство фиксируетс  в определенном положении 1 .Devices for measuring pressures in the soil using instrument wells are known, which include a rigid, in the form of a disk with a cavity, a base covered by a rubber membrane. A pressure sensor is installed on the base. The base cavity between the sensor and the membrane is filled with liquid. A cylinder case is rigidly connected to the base, which is equipped with a long mechanism. oriented fixing device in the well. This mechanism has a retractable stop and an escapement device interacting with it. The device is lowered into the well, when the bottom of the well is reached, the trigger device is triggered, the abutment is pulled out of the housing, and the device is fixed in a certain position 1.

Недостатком этих устройств  вл етс  с,1ожность конструкции механизма закреплени  в скважине, который содержит семьThe disadvantage of these devices is that the design of the mechanism of the fixation mechanism in the well, which contains seven

фигурных деталей, св занных функционально между собой. Кроме того, при опускании устройства в скважину, в результате случайного задевани  опорного штока за стенку скважины или за кабели, проход щие в скважине, возможно срабатывание спускового механиз.ма и выдвижение упора до опускани  устройства на заданную глубину.shaped parts connected functionally to each other. In addition, when the device is lowered into the well, as a result of accidentally touching the supporting rod behind the borehole wall or behind the cables passing through the well, the trigger mechanism may be triggered and the stop will be extended to lower the device to a predetermined depth.

Известно также устройство дл  измерени  давлени  в грунте, включающее корпус , приемный элемент с датчиком давле10 ни , размещенным в его основании, заполненным жидкостью и закрытым мембраной из эластичного материала, резьбовой палец дл  мо.нтировани  приемного элемента и пружинные скобы 2.It is also known a device for measuring pressure in the ground, comprising a housing, a receiving element with a pressure sensor placed at its base, filled with liquid and a closed membrane of elastic material, a threaded pin for fitting the receiving element, and spring brackets 2.

Недостатком устройства  вл етс  низ15 ка  чувствительность прибора, поэтому в приборную скважину на заданных горизонтах устанавливают по три датчика с направлени м чувствительных элементов под углом 90° друг к другз по ос м X, У, Z.The drawback of the device is the low sensitivity of the instrument, therefore, three sensors are installed in the instrument well at predetermined horizons with the directions of the sensing elements at an angle of 90 ° to each other on the axes X, Y, Z.

2020

Целесообразность такой установки приборов регламентируетс  соответствующей методикой проведени  экспериментальных измерений. При такой установке приборы располагаютс  фактически на разных горизонтах и сохранить их точное взаимное расположение приемных частей затруднительно , так как приходитс  ориентировать каждый прибор по отдельности. Все это вносит определенные погрешности в измерени . При этом процесс установки устройств приходитс  повтор ть три раза дл  измерени  на одном горизонте-и создавать дл  каждого прибора самосто тельную опорную забивку , что требует дополнительных затрат времени и материальных средств.The expediency of such an installation of devices is regulated by an appropriate method of experimental measurements. With such an installation, the devices are actually located at different horizons and it is difficult to maintain their exact mutual arrangement of the receiving parts, since it is necessary to orient each device separately. All this introduces certain errors in measurement. At the same time, the installation process of the devices has to be repeated three times to measure on one horizon — and to create for each device an independent supporting blockage, which requires additional time and material resources.

Кроме того, изготовление трех самосто тельных приборов дл  измерени  по трем направлени м удорожает их стоимость, так как в этом случае необходимо иметь три пары пружинных скоб и три переходника.In addition, the manufacture of three independent instruments for measuring in three directions increases their cost, since in this case it is necessary to have three pairs of spring clips and three adapters.

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем обеспечени  возможности проведени  измерений по тре.м направлени м .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements by making it possible to carry out measurements in three directions.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дополнительно снабжено двум  приемными элементами, резьбовыми пальцами и резьбовыми втулками, при этом оси резьбовых пальцев с размещенными на них приемными элементами и пружинные скобы ориентированы под углом 90° по отношению друг к другу, а резьбовые втулки установлены на резьбовых пальцах со стороны , противоположной приемным элементам, с возможностью взаимодействи  с пружинными скобами.This goal is achieved by the fact that the device is additionally equipped with two receiving elements, threaded fingers and threaded bushings, while the axes of the threaded fingers with receiving elements placed on them and spring brackets are oriented at an angle of 90 ° with respect to each other, and the threaded bushings are mounted on the threaded fingers from the side opposite to receiving elements, with the possibility of interaction with spring clips.

На фиг. 1 представлено устройство, обш ,ий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 показаны устройства, установленные в скважине; на фиг. 4 - то же, вид сверху.FIG. 1 shows the device, obsh, iy kind; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 shows the devices installed in the well; in fig. 4 - the same, top view.

Устройство содержит корпус 1, снабженный трем  приемными элементами, оси которых расположены под углом 90° и совпадают с ос ми координат X, У, Z. Каждый приемный элемент включает основание 2, резиновую мембрану 3, датчик 4 давлени , жидкость 5. Плотность жидкости подбираетс  близкой к плотности окружающего массива. С основанием жестко соединен цилиндр 6. Полость цилиндра, в которой находитс  датчик, заполнена герметиком, что предохран ет датчик от воздействи  влаги. Основание выполнено в виде диска с-полостью . Мембрана по периметру прижимаетс  к основанию кольцом 7. В качестве датчика может быть использован, например, индуктивный датчик ДДИ-20.The device comprises a housing 1, equipped with three receiving elements, the axes of which are located at an angle of 90 ° and coincide with the axes of the X, Y, Z coordinates. Each receiving element includes a base 2, a rubber membrane 3, a pressure sensor 4, a liquid 5. The density of the fluid is adjusted close to the density of the surrounding array. Cylinder 6 is rigidly connected to the base. The cavity of the cylinder in which the sensor is located is filled with a sealant, which protects the sensor from moisture. The base is made in the form of a disk with a cavity. The perimeter membrane is pressed to the base by a ring 7. The inductive sensor DDI-20 can be used as a sensor, for example.

Корпус 1 имеет резьбовые пальцы 8, расположенные на всех его боковых поверхност х по ос м X, У, Z. К этим выступам креп тс  приемные части устройства и резьбовые втулки 9, к которым в направлени х X и Z прикреплены пружин Шие скобы 10, а в направлении У - переходник 11 дл  подсоединени  устройства к несущему элементу 12. Дл  стопорени  втулок 9 предусмотрены гайки 13.The housing 1 has threaded pins 8 located on all its side surfaces along the axes X, Y, Z. The receiving parts of the device and the threaded bushings 9 are attached to these protrusions, to which in the X and Z directions are attached the springs Shie brackets 10, and in the Y direction, an adapter 11 is used to connect the device to the carrier element 12. Nuts 13 are provided for locking the bushings 9.

Скобы 10 имеют форму эллипса и выполнены из пружин щей стальной проволоки. Скругленные верхние и нижние кра  скоб предохран ют их от врезани  в грунт стенки необсаженной скважины при опускании или извлечении устройства. Скобы выполнены такими, что обеспечивают усилие прижати  приемных частей устройства к скважине в направлении X и Z не менее веса устройства в целом, что обеспечивает надежную фиксацию устройства в заданном положении даже без опоры на забой. Необходимое усилие прижати  основани  к стенке обеспечиваетс  за счет того, что размерыустройства со скобами в горизонтальной плоскости больше размеров сечени  скважины, а также за счетThe brackets 10 have the shape of an ellipse and are made of spring steel wire. The rounded upper and lower edges of the brackets prevent them from cutting the open hole wall into the ground when lowering or removing the device. Staples are made so that they provide the force of pressing the receiving parts of the device to the well in the X direction and Z not less than the weight of the device as a whole, which ensures reliable fixation of the device in a given position even without reliance on the bottom. The required force of pressing the base to the wall is ensured by the fact that the dimensions of the device with brackets in the horizontal plane are larger than the cross-sectional dimensions of the well, as well as

диаметра и пружин щих свойств материала скоб.diameter and spring properties of the material of staples.

Усилие прижати  обеспечиваетс  за счет прогиба f скоб (фиг. 3), величину которого определ ют из известного выражени The pressing force is provided by the deflection f of the clips (Fig. 3), the value of which is determined from the known expression

f - ЛЩ-,f - BP-,

где L - рассто ние от точки защемлени  скобы до места соприкосновени  ее со стенкой скважины; Р - требуемое усилие прижати ; d - диаметр материала скоб; Е модуль упругости .материала. При этом диаметр материала скоб беретс  не менее 4-5 мм, чтобы они не врезались в грунт стенок скважины.where L is the distance from the clamping point of the clamp to the point of contact with the well wall; Р - required pressing force; d is the diameter of the staple material; E is the modulus of elasticity of the material. At the same time, the diameter of the staple material is taken at least 4-5 mm so that they do not cut into the soil of the borehole walls.

Таким образом при упругой деформации 0 одной из скоб па величину f обеспечиваетс  условие фиксации устройства в скважине, а так как используетс  две скобы, то это усилие больше, а закрепление устройства более надежно.Thus, with elastic deformation 0 of one of the brackets of the magnitude f, the condition for fixing the device in the well is provided, and since two brackets are used, this force is greater and the fixing of the device is more reliable.

В предлагаемом устройстве благодар  5 резьбовому сочленению втулок 9 с пальцами 8 можно осуществл ть регулировку размеров устройства в горизонтальной плоскости, что позвол ет обеспечить необходимое усилие прижати  устройства к скважине, а также устанавливать устройства в скважины разных диаметров.In the proposed device, thanks to the 5 threaded joint of the sleeves 9 with the fingers 8, it is possible to adjust the dimensions of the device in a horizontal plane, which allows for the necessary force of pressing the device to the well, as well as installing devices in wells of different diameters.

Перед измерени ми устройство при помощи переходника 11 соедин ют с несущим элементом 12, снабженным электромагнитным отцепом, и опускают в скважину. 5 При опускании скобы сжимаютс  и скольз т по стенке скважины. При прекращении опускани  и отсоединени  несущего элемента устройство удерживаетс  на заданном горизонте за счет упругих свойств скоб. При экспериментальных измерени х в каждой скважине устанавливают таким образом по нескольку устройств (обычно 5-8 шт) на различных горизонтах. После этого в скважину заливают грунтоцементный раствор, который со всех сторон плотно прилегает к j устройству и к стенкам скважины.Prior to measurement, the device is connected with a support element 12 equipped with an electromagnetic uncoupler using adapter 11 and lowered into the well. 5 When lowering, the brackets are compressed and slide along the borehole wall. When stopping the lowering and detaching the carrier, the device is held on a given horizon due to the elastic properties of the clips. At experimental measurements in each well, several devices (usually 5-8 pcs) are installed in this way at different horizons. After that, a ground-cement solution is poured into the well, which is tightly attached on all sides to the j device and to the walls of the well.

Claims (2)

При взрыве давление от стенки скважи1-;ы через мембрану ,3 и жидкость 5 передаетс  на чувствительный элемент датчика 4 давлени . Сигнал от каждого датчика по кабелю передаетс  на соответствующую регистрирующую аппаратуру, установленную в приборном сооружении. Затраты на изготовление комплекта из трех устройств (дл  измерений по трем направлени м X, У, Z) снижаютс  на 10% за счет исключени  двух пар Скоб и переходников . Сокращаетс  врем  на установку устройств в скважине вместо трех технологических операций на установку трех устройств требуетс  всего одна. Повыщаетс  точность измерений за счет того, что предлагаемое устройство обеспечивает измерени  п,о трем направлени м в одной точке, тогда как использование трех устройств это обеспечить не могут. В предлагаемом устройстве сохран етс  строгое взаимное положение приемных элементов. В предлагаемо. устройстве измер емые давлени  по трем направлени .м в одной точке составл ют 1400 кПа, а диаметр скважин, в которых возможна надежна  фиксаци , - 180-250 мм. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  давлени  в грунте, включающее корпус, приемный элемент с датчиком давлени , размещенным в его основании, заполненным жидкостью и закрытым мембраной из э,1астичного материала , резьбовой палец дл  монтировани  приемного элемента и пружинные скобы, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  точности измерений путем обеспечени  возможности проведени  измерений по трем направлени .м, устройство дополнительно снабжено двум  приемными элементами, резьбовыми пальцами и резьбовыми втулками , при этом оси резьбовых пальцев с размещенными на них приемными элементами и пружинные скобы ориентированы под углом 90° по отношению друг к другу, а резьбовые втулки установлены на резьбовых пальцах со стороны, противоположной приемным элементам, с возможностью взаимодействи  с пружинными скобами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 590453, кл. Е 21 С 39/00, 1976. In an explosion, the pressure from the wall of the well 1-; s through the membrane, 3 and liquid 5 is transmitted to the sensitive element of the pressure sensor 4. The signal from each sensor is transmitted via cable to the appropriate recording equipment installed in the instrumentation facility. The cost of manufacturing a set of three devices (for measurements in the three directions X, Y, Z) is reduced by 10% due to the exclusion of two pairs of brackets and adapters. The time to install devices in the well is reduced, instead of three technological operations for installing three devices, only one is required. The accuracy of measurements is increased due to the fact that the proposed device provides measurements of n, in three directions at one point, while the use of three devices cannot provide this. In the proposed device, the strict mutual position of the receiving elements is maintained. In the proposed. the device, the measured pressure in three directions at one point is 1400 kPa, and the diameter of the wells, in which reliable fixation is possible, is 180-250 mm. Claims An apparatus for measuring pressure in a ground, comprising a housing, a receiving element with a pressure sensor located at its base filled with a liquid and closed with a membrane of a particulate material, a threaded pin for mounting the receiving element and spring brackets, characterized in that In order to increase the accuracy of measurements by making it possible to measure in three directions, the device is additionally equipped with two receiving elements, threaded fingers and threaded bushings, with this m threaded axis with the fingers placed on them and the spring receiving members staples are oriented at an angle of 90 ° with respect to each other and the threaded sleeve mounted on the threaded bolt on the side opposite the receiving elements, to cooperate with spring clips. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 590453, cl. E 21 C 39/00, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по завке ,№ 2822728/03, кл. Е 21 С 39/00, 1979 (прототип). :i«r - - о V --f- AS I I п мЛ М 7.2 ФигЛ2. USSR author's certificate on the factory, № 2822728/03, cl. E 21 C 39/00, 1979 (prototype). : i "r - - o V - f- AS I I p mL M 7.2 FigL
SU802977920A 1980-08-18 1980-08-18 Apparatus for measuring pressure in soil SU973835A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977920A SU973835A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Apparatus for measuring pressure in soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802977920A SU973835A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Apparatus for measuring pressure in soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU973835A1 true SU973835A1 (en) 1982-11-15

Family

ID=20916218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802977920A SU973835A1 (en) 1980-08-18 1980-08-18 Apparatus for measuring pressure in soil

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU973835A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106546664A (en) * 2016-11-22 2017-03-29 重庆交通大学 A kind of auxiliary device of Steel Wire Surface placement sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106546664A (en) * 2016-11-22 2017-03-29 重庆交通大学 A kind of auxiliary device of Steel Wire Surface placement sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6910534B2 (en) Apparatus for attaching a sensor to a tubing string
US20040216872A1 (en) Adjustable deployment apparatus for an actively clamped tubing-conveyed in-well seismic station
CN110082023A (en) A kind of real-time monitoring for cable force device and monitoring method
BR112019024081A2 (en) PREFABRICATED SEGMENT FOR TUNNELS AND METHOD TO PRODUCE AND MONITOR THE SAID PREFABRICATED SEGMENT
EP0197042B1 (en) Reference pressure devices for calibrating pressure-measuring instruments
EP0760989B1 (en) Snow pack stability monitor
US3956926A (en) Stress measuring apparatus
SU973835A1 (en) Apparatus for measuring pressure in soil
Obert et al. Borehole deformation gage for determining the stress in mine rock
US5128898A (en) Method and apparatus for detecting orientation of downhole geophones
CN207728358U (en) Multi-parameter sensor based on downhole testing
US3380167A (en) Borehole extensometer
US4155265A (en) Interface shear transducer
US3600938A (en) Stress relaxation gage
RU153908U1 (en) MEASURING COMPLEX FOR TESTS OF CONSTRUCTION STRUCTURES, BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
US3362216A (en) Apparatus for testing effects of torsional vibration
JP4043568B2 (en) In-situ hole bottom triaxial compression test method
US10865632B2 (en) Downhole tension sensing apparatus
US5303596A (en) Piezoelectric airblast gage mounting device for use in high shock environments
SU899943A1 (en) Device for measuring pressure in soil
KR101707676B1 (en) Orientation determining devices for borehole seiemic acceleration installed true north direction
US20210278256A1 (en) Displacement Sensor Device
CN108469229A (en) It is a kind of to combine the monitoring device and its monitoring method for determining slope sliding direction based on multifiber
KR102119871B1 (en) Standalone type exploratory sensor management apparatus
CN110398449B (en) Rock core holder and rock physical parameter testing device