Устройство контроля смещений jviacchba горных пород

,...,....,., I0 Л И (: А Н И Е III 422840

Социалыстыческых

Респ убтты к

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.08.72 (21) 1823252122-3 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.04.74. Бюллетень № !3

Дата опубликования описания 06.09.74 (51) М. Кл. Е 21Ь47/00

Гаоударстеенныи комитет

Совета й1иннотраа СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 550.83:622..241 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. Н. Рева и В. H. Ре а

Днепропетровский горный институт им. Артема (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СМЕЩЕНИЙ ттАССИ ВА

ГОРНЬ1Х ПОРОД

Известны устройства контроля смещений массива горных пород, содержащие реперы из магнитоактивного материала, обсадную трубу, металлическую штангу, датчик с корпусом из диэлектрического материала, пыле- и влагоочистители, редукторы, привод, устройство определения положения датчика с постоянными магнитами и герконами, генератор радиосигналов, счетчики импульсов, приемное и исполнительное устройства.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что катушки индуктивности генератора датчика расположены радиально в одной плоскости, образуя диск с разомкнутым внешним магнитопроводом, перпендикулярным оси репера и штанги, один конец которой сосдинен с корпусом датчика, а второй — через фрикционпую передачу и редуктор с устройством определения положения датчика и приемным устройством, включенным в цепи управления счетчиков импульсов. Это позволяет повысить точность измерения смещений массива горных пород.

На фиг. 1 и 2 изображены кинематическал и электрическая схемы предлагаемого устройства.

Устройство контроля смещений массива горных пород состоит из реперов 1, закреплен ы на необходимом расстоянии друг от друга, и обсадной трубы 2 с опорной плито" 3. На плите установлен корпус 4 с направляющими отверстиями 5, пыпзе- п влагоочистителями 6,.индуктивным конту; ом 7 и фрикциопной передачей 8 с редук1ором. I 13 валу последнего закреплен металлический диск 9, диэлектрическая скоба 10 с постолннымп магнитами и герконами. Привод 11 соединен валом с фрикционной передачей 8. Через направляющие отверстия 5 в корпусе 4, пыле- и влагоочистители 6, пндуктивпьш контур 7 и фрикционную передачу 8 проход IT составная металлическая штанга 12. Ila од,о»I конце штанги установлен датчик 13, содержащий блок питания 14, генератор 15 снпусоидальных колебаний и индуктивпыс I pIT I птк,1 16. В hopn) ce 4 QcTBnoBлено приемное устройство 17, исполнительное устройстзо 18, счс1чпки 19 и 20 электрических импульсов, устройство 1 определения положения l;IT I»I и 13 и блок питания 22.

20 Репер 1 представляет собой полый càìораспирающийс.. в с важппе стальной цилиндр и предназпа Ion длл фиксирования во времени и пространстве контрольной точки исследуемого горного мас пга.

25 Обсадпал труба 2 представляет собой отрезок трубы, приваренный к опорной плите 3, которая устапаглпвается B устье скважины па быстро1вердс:о цем цементе.

Корпус 4 выполнен из диэлектрического ма30 териала п предназначен для размещения в

422840

З0

55 нем измерительных устройств, приборов, фрикционных и зубчатых передач.

Направляющие отверстия 5 предназначены для пропуска штанги 12 и исключения ее отклонения в момент возвратно-поступательного движения.

Индуктивный контур 7 представляет собой катушку индуктивности с отверстием в центре диэлектрического каркаса, которая предназначена для приема сигналов, распространяющихся вдоль штанги 12 как по волноводу.

Фрикционная передача 8 представляет собой металлические диски с резиновым покрытием по окружности, которые жестко соединены с валами, предназначена для передачи штанге 12 возвратно-поступательного движения.

Датчик 13 предназначен для передачи информации по штанге 12 как по волноводу, об измен IIHH расстояний между контрольными точками исследуемого массива горных пород, т. е. между реперами 1.

Устройство работает следующим образом.

При включении привода 11 через фрикционную передачу 8 штанге 12 сообщается поступательное движение, а через редуктор вращение передатся на диск 9. Таким образом начало поступательного движения штанги 12 и начало вращения диска 9 происходит в один и тот же момент времени. При этом диск 9, вращаясь, своими разрезами поочередно открывает доступ магнитному потоку от постоянных магнитов к параллельно соединенным герконам, которые подают питание на измерительную цепь одного из счетчиков электрических импульсов (например, счетчика 19). Так как датчик 13 в начале своего поступательного движения со штангой 12 находится в обсадной трубе 2, то у генератора 15 сорвана генерация, и сигналы на индуктивный контур 7 приемного устройства 17 не поступают, а следовательно, исполнительное устройство 18 не включает измерительную цепь счетчика 20 импульсов.

При выходе датчика 13 из обсадной трубы

2 в момент пересечения ее торца плоскостью установки индуктивных катушек 16 генератор

15 начинает генерировать синусоидальные колебания, которые по штанге 12 поступают через индуктивный контур 7 и приемное устройство 17 в исполнительное устройство 18. Исполнительное устройство 18 разрывает измерительную цепь счетчика 19 и соединяет измерительную цепь счетчика 20. При поступательном движении датчика 13 до пересечения плоскостью установки индуктивных катушек

16 торца репера 1, т. е. до срыва генерации генератора 15, счетчик 20 отсчитывает количество импульсов, пропорциональное пройденному датчиком 13 пути в массиве горных пород.

В момент срыва генерации срабатывает исполнительное устройство 18, отключает измерительную цепь счетчика импульсов 20 и включает измерительную цепь счетчика импульсов 19, который отсчитывает электрические импульсы до тех пор, пока при выходе датчика 13 из репера 1 плоскость установки индуктивных катушек 16 не пересечет противоположного торца репера 1. При этом счетчик импульсов 19 отсчитывает количество электрических импульсов, поступивших от устройства определения положения датчика 13 и пропорциональное длине репера 1. Затем измерительная цепь счетчика импульсов 19 отключается исполнительным устройством 18, которое включает в этот момент измерительную цепь счетчика импульсов 20, и т. д.

Полученное значение количества импульсов на счетчике импульсов 19 при перемещении датчика 13 от момента входа до момента выхода из репера 1 является контрольной цифрой, так как известна длина репера 1 и пропорция между единицей длины и количеством импульсов, приходящихся на эту единицу. Путем несложного математического вычисления определяется точность измерения отрезка пути, пройденного датчиком 13.

Предмет изобретения

Устройство контроля смещений массива горных пород, содержащее реперы из магнитоактивного материала, обсадную трубу, металлическую штангу, датчик с корпусом из диэлектрического материала, пыле- и влагоочистители, редукторы, привод, устройство определения положения датчика с постоянными магнитами и герконами, генератор радиосигналов, счетчики импульсов, приемное и исполнительное устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, катушки индуктивности генератора датчика расположены радиально в одной плоскости, образуя диск с разомкнутым внешним магнитопроводом, перпендикулярным оси репера и штанги, один конец которой соединен с корпусом датчика, а второй — через фрикционную передачу и редуктор с устройством определения положения датчика и приемным устройством, включенным в цепи управления счетчиков импульсов.

422840

Фиг !

Составитель М. Смиттен

Техред А. Камышникова

Редактор С. Титова

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2145/5 Изд. № 689 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственпого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5