RU2425215C1 - Устройство для определения деформаций пород кровли - Google Patents
Устройство для определения деформаций пород кровли Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425215C1 RU2425215C1 RU2010105164/03A RU2010105164A RU2425215C1 RU 2425215 C1 RU2425215 C1 RU 2425215C1 RU 2010105164/03 A RU2010105164/03 A RU 2010105164/03A RU 2010105164 A RU2010105164 A RU 2010105164A RU 2425215 C1 RU2425215 C1 RU 2425215C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- fixed
- rod
- reed relays
- stock
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для дистанционного периодического контроля деформаций пород кровли горных выработок. Техническим результатом является повышение надежности работы устройства и упрощение его конструкции. Устройство содержит центральный стержень, выполненный наборным из соединенных между собой посредством резьбового соединения штанг. На концевой штанге крепится шайба со сферической поверхностью, в которую упирается подвижный шток датчика. Головной элемент и соосно закрепленные распорные упругие элементы укреплены на центральном стержне. При этом датчик снабжен дополнительными распорными упругими элементами. Внутри датчика размещен элемент передачи деформаций в виде подвижного штока, верхняя часть которого упирается в шайбу, закрепленную на концевой штанге, а нижняя часть жестко соединена с упорной пружиной, прикрепленной к датчику. Для регулировки нулевого положения предусматривается регулировочный винт, установленный с упором соосно с подвижным штоком датчика. Преобразователь линейных перемещений выполнен в виде линейки герконов и ленточного магнита. Линейка герконов закреплена в неподвижном теле датчика в виде пластины с герконами, выполненными из диэлектрического материала и размещенными на пластине с шагом, равным необходимой точности измерений. Герконы подключены к блоку индикации, который фиксирует последовательность замыкания контактов герконов регистрирующего прибора с помощью многожильного кабеля. Ленточный магнит закреплен на подвижном штоке. 1 ил.
Description
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для дистанционного периодического контроля деформаций пород кровли, служащего для оценки состояния горных выработок и шахтных целиков.
Известно «Устройство для дистанционного измерения смещений горных пород», содержащее датчик линейных перемещений в виде многооборотного высокоомного резистора с жестко закрепленным на его оси шкивом, регистрирующий прибор, два репера, связанную с одним из них гибкую тягу, охватывающую шкив без проскальзывания, и дополнительные элементы (авт.св. SU №1606659, опубл. 15.11.1990 г).
Недостатком данного устройства является то, что наличие гибких тяг значительно усложняет конструкцию, и это снижает его надежность в работе, а использование в датчике линейных перемещений высокоомного резистора с подвижным контактом не позволяет получить объективную информацию о смещениях горных пород из-за меняющегося переходного сопротивления между контактом и резистором, что связано с влиянием влаги, окислений и др.
Известно «Устройство для измерения деформаций стенок скважин», содержащее корпус, распорные элементы, преобразователь линейных перемещений стенок скважины в электрические колебания, состоящий из размещенных в скважине пассивного передающего контура и индуктивно связанного с ним активного приемного контура гетеродина, блок индикации (авт.св. RU №2023157, опубл. 15.11.1994 г.). Для данного устройства характерно то, что использование электрических колебаний для определения перемещений стенок скважины не обеспечивает достаточную точность и надежность измерений, особенно при наличии влаги в скважине, изменений минералогического состава пород, повышенной трещиноватости массива и рудосодержащих пород.
Недостаток данного устройства - требуется его тщательная тарировка и обработка полученной информации.
Известно «Устройство для измерения деформаций горных пород», содержащее корпус, установочный стержень, упругие элементы, размещенные в корпусе, элементы передачи деформаций, преобразователи линейных перемещений и блок индикации сигнала (авт.св. SU №1382955, опубл. 23.03.1988 г.). Элементы передачи деформаций в устройстве выполнены в виде четырех пар шарнирно соединенных рычагов, свободные концы пар рычагов шарнирно прикреплены к концам стоек и параллельны 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. Такое устройство преобразователя линейных перемещений в целом усложняет конструкцию.
Устройство не позволяет производить измерения в сильно деформирующихся скважинах, например разгрузочных, от повышенного горного давления, так как невозможно перемещать устройство вдоль разрушающейся скважины, а небольшой диапазон преобразования деформаций стенок скважины ограничивает область применения устройства.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Устройство для определения деформаций стенок скважин» при оценке 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.
Такое устройство для измерения деформаций характеризуется тем, что имеет сложные узлы в элементах передачи деформаций, что в целом усложняет конструкцию.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение его надежности.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения деформаций пород кровли, содержащее центральный стержень, головной элемент, с закрепленными на нем распорными упругими элементами, элемент передачи деформаций, преобразователь линейных перемещений в виде линейки герконов, ленточного магнита и подключенного к нему блока индикации регистрирующего прибора снабжено датчиком с дополнительными распорными упругими элементами, регулировочным винтом и упорной пружиной, установленными соосно с центральным стержнем, который выполнен наборным из соединенных между собой штанг, при этом элемент передачи деформаций выполнен в виде подвижного штока, закрепленного внутри датчика с помощью упорной пружины и установленного с упором в регулировочный винт, и шайбу на концевой штанге центрального стержня.
Наличие регулировочного винта, установленного с упором соосно с подвижным штоком датчика, дает возможность регулировать положение штока при определении нулевого значения.
Упорная пружина обеспечивает фиксацию подвижного штока внутри датчика и позволяет фиксировать перемещение центрального стержня
Выполнение центрального стержня наборным из соединенных между собой штанг позволяет определять деформации пород кровли при различной длине скважины.
Выполнение элемента передачи деформаций в виде подвижного штока упрощает конструкцию и позволяет повысить точность и надежность устройства.
Соединение концевой штанги и подвижного штока при помощи упора в шайбу позволяет упростить конструкцию устройства.
Изобретение поясняется чертежом, на котором показано заявляемое устройство, установленное в скважине. Устройство содержит центральный стержень 1, выполненный наборным из соединенных между собой посредством резьбового соединения штанг. На концевой штанге крепится шайба 14 со сферической поверхностью, в которую упирается подвижный шток 5 датчика 4. Головной элемент 2 и соосно закрепленные распорные упругие элементы 3 укреплены на центральном стержне 1. Датчик 4 снабжен дополнительными распорными упругими элементами 11, которые изготовлены из стальных закаленных пластин, для надежного закрепления датчика 4 в стенках скважины. Внутри датчика 4 размещен элемент передачи деформаций в виде подвижного штока 5, верхняя часть которого упирается в шайбу 14, закрепленную на концевой штанге 1, а нижняя часть жестко соединена с упорной пружиной 12, прикрепленной к датчику 4. Для регулировки нулевого положения предусматривается регулировочный винт 13, установленный с упором соосно с подвижным штоком 5 датчика 4. Преобразователь линейных перемещений выполнен в виде линейки герконов 7 и ленточного магнита 6. Линейка герконов 7 закреплена в неподвижном теле датчика 4 в виде пластины с герконами 7, выполненными из диэлектрического материала и размещенными на пластине с шагом, равным необходимой точности измерений. Длина линейки герконов 7 определяется максимальной величиной ожидаемых деформаций пород кровли. Герконы 7 подключены к блоку индикации 8, который фиксирует последовательность замыкания контактов герконов 7 регистрирующего прибора 9 с помощью многожильного кабеля 10. Ленточный магнит 6 закреплен на подвижном штоке 5.
Устройство работает следующим образом. В скважину с помощью соединенных между собой штанг центрального стержня 1 устанавливают головной элемент 2 на требуемую глубину. Распорные упругие элементы 3 жестко закрепляют головной элемент 2 в стенках скважины. В устье скважины устанавливают датчик 4 и упирают подвижный шток 5 в шайбу 14. Многожильным кабелем 10 подключают выводы преобразователя линейных перемещений к блоку индикации 8. Регулировочным винтом 13 через упорную пружину 12 производят настройку нулевого положения и проверяют срабатывание индикатора, связанного с контактами геркона 7. Величина деформации пород кровли передается через центральный стержень 1 к подвижному штоку 5, который под действием упорной пружины 12 перемещается вверх. При этом перемещается ленточный магнит 6, жестко закрепленный на штоке 5. От магнитного поля магнита 6 соответствующие контакты герконов 7, находящиеся в зоне его действия, замыкаются, что фиксируется блоком индикации 8. Величину деформации пород кровли определяют по отношению к нулевому значению. Ленточный магнит 6 удерживает своим магнитным полем все контакты перекрытых им герконов 7 в замкнутом состоянии, сохраняя этим полный объем информации.
Применение изобретения позволяет повысить надежность и точность определения деформаций пород кровли и значительно упростить конструкцию устройства.
Claims (1)
- Устройство для определения деформаций пород кровли, содержащее центральный стержень, головной элемент с закрепленными на нем распорными упругими элементами, элемент передачи деформаций, преобразователь линейных перемещений в виде линейки герконов, ленточного магнита и подключенного к нему блока индикации регистрирующего прибора, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком с дополнительными распорными упругими элементами, регулировочным винтом и упорной пружиной, установленными соосно с центральным стержнем, который выполнен наборным из соединенных между собой штанг, при этом элемент передачи деформаций выполнен в виде подвижного штока, закрепленного внутри датчика с помощью упорной пружины и установленного с упором в регулировочный винт, и шайбу на концевой штанге центрального стержня.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105164/03A RU2425215C1 (ru) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Устройство для определения деформаций пород кровли |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010105164/03A RU2425215C1 (ru) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Устройство для определения деформаций пород кровли |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2425215C1 true RU2425215C1 (ru) | 2011-07-27 |
Family
ID=44753583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010105164/03A RU2425215C1 (ru) | 2010-02-12 | 2010-02-12 | Устройство для определения деформаций пород кровли |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425215C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106123962A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-11-16 | 绍兴文理学院 | 用于巷道围岩变形监测的大变形托盘 |
CN109827892A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-05-31 | 中铁十一局集团第五工程有限公司 | 一种基于磁测的土体内部土颗粒运动轨迹的追踪办法 |
-
2010
- 2010-02-12 RU RU2010105164/03A patent/RU2425215C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106123962A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-11-16 | 绍兴文理学院 | 用于巷道围岩变形监测的大变形托盘 |
CN109827892A (zh) * | 2019-02-23 | 2019-05-31 | 中铁十一局集团第五工程有限公司 | 一种基于磁测的土体内部土颗粒运动轨迹的追踪办法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Cuccovillo et al. | The measurement of local axial strains in triaxial tests using LVDTs | |
CN101738157A (zh) | 一种振弦式应变传感器校准装置 | |
CN105043232A (zh) | 一种拖动式lvdt位移传感器校准装置及方法 | |
US2761216A (en) | Position indicator-recording instrument | |
RU2425215C1 (ru) | Устройство для определения деформаций пород кровли | |
US2495797A (en) | Electrical bore gauge | |
US3303572A (en) | Diameter gauge | |
RU2425975C1 (ru) | Устройство для определения вертикальных деформаций | |
KR101027388B1 (ko) | 변위 측정용 센서 및 변위 측정 방법 | |
CN109163655A (zh) | 一种具有温度补偿的转轴应变检测方法及*** | |
CN1971212A (zh) | 一种用于海洋平台的应变测量装置 | |
RU2191899C2 (ru) | Устройство для определения деформаций стенок скважин | |
KR101845202B1 (ko) | 지반정보 측정 장치 | |
RU55963U1 (ru) | Тензометрический датчик перемещений | |
RU2371578C1 (ru) | Устройство для определения деформации стенок скважин | |
CN210802358U (zh) | 一种应变式引伸计 | |
RU2425326C1 (ru) | Устройство для измерения нагрузок | |
RU42103U1 (ru) | Электромеханический индикатор перемещений | |
SU561887A1 (ru) | Датчик давлени | |
RU2308016C2 (ru) | Устройство для определения модуля упругости конструкционных материалов при повышенных температурах | |
SU492768A1 (ru) | Измеритель давлени | |
RU2222788C2 (ru) | Датчик для измерения виброперемещений | |
RU2376552C1 (ru) | Трехкоординатный датчик перемещений | |
SU977776A1 (ru) | Устройство дл измерени деформаций в массиве горных пород | |
RU2269103C1 (ru) | Устройство для измерения силы при климатических испытаниях на прочность конструкций летательных аппаратов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120213 |