SU1610008A1 - Device for determining deformation of rock mass - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к геологии, гидрометеорологии и экспериментальной механике. Цель - повышение надежности контакта чувствительного элемента с горной породой и уменьшение вли ни  т-ры на его показани . Устройство содержит чувствительный элемент в виде гидропневматической камеры 5, соединенной с регистратором. Устройство имеет внешний 1 с прорезью и внутренний 3 с прорезью коаксиальные цилиндры. Прорези цилиндров 1 и 3 продольно совмещаютс . Внутри камеры 5 расположен электрод 7. При этом камера 5 размещена в цилиндре 3 и заполнена незамерзающей жидкостью с термическим коэффициентом, равным термическому коэффициенту материала, из которого выполнен цилиндр 3. Под действием давлени  снега или породы на горных склонах через прорези цилиндров 1 и 3 создаетс  давление на камеру 5, что обуславливает изменение электрической емкости между электродом 7 и цилиндром, изменение которой функционально св зано с давлением снега или породы. 2 ил.The invention relates to geology, hydrometeorology and experimental mechanics. The goal is to increase the reliability of the contact of the sensitive element with the rock and reduce the impact of the sensor on its readings. The device contains a sensitive element in the form of a hydropneumatic chamber 5 connected to the recorder. The device has an external 1 with a slot and an internal 3 with a slot coaxial cylinders. The slots of the cylinders 1 and 3 are longitudinally aligned. Electrode 7 is located inside chamber 5. At that, chamber 5 is placed in cylinder 3 and filled with non-freezing liquid with a thermal coefficient equal to the thermal coefficient of the material from which cylinder 3 is made. Under the pressure of snow or rock on mountain slopes, through the slots of cylinders 1 and 3 is created pressure on chamber 5, which causes a change in the electrical capacitance between the electrode 7 and the cylinder, the change of which is functionally related to the pressure of snow or rock. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к геологии, гидрометеорологии и экспериментальной механике и может быть использовано дл  изучени  и оценки напр жений (давлений) внутри снежной или оползневой массы породы на горных склонах в лавиноопасных и оползневых районах.The invention relates to geology, hydrometeorology, and experimental mechanics and can be used to study and estimate stresses (pressures) within a snowy or landslide rock mass on mountain slopes in avalanche-prone and landslide areas.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контакта чувствительного элемента с горной породой и уменьшение вли ни  температуры на его показани .The aim of the invention is to increase the reliability of the contact of the sensitive element with the rock and reduce the effect of temperature on its readings.

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.Figure 1 shows the device, a general view; 2 is a section A-A in FIG. one.

Устройство содержит внешний цилиндр 1 с прорезью 2, внутренний цилиндр 3 с прорезью 4, эластичную гидропневматическую камеру 5, внутренн   полость 6 которой заполнена незамерзающей жидкостью.The device contains an external cylinder 1 with a slot 2, an internal cylinder 3 with a slot 4, an elastic hydropneumatic chamber 5, the internal cavity 6 of which is filled with antifreeze liquid.

центральный электрод 7, наконечник внешнего цилиндра 8. выводы кабел  к измерительному прибору 9, ручки 10 дл  поворота цилиндра 3. Внешний диаметр внутреннего цилиндра на 1-1.5 мм меньше внутреннего диаметра внешнего цилиндра. Гидропневматическа  камера может быть выполнена из эластичной резины, а в качестве незамерзающей жидкости использована кремний- органическа  жидкость, например, марки ПС-6 или ПС-100. Диаметр центрального электрода, образующего с внутренним цилиндром электрическую емкость, подбираетс  в зависимости от желаемой чувствительности первичного преобразовател .the central electrode 7, the tip of the outer cylinder 8. the cable leads to the measuring device 9, the knobs 10 for turning the cylinder 3. The outer diameter of the inner cylinder is 1-1.5 mm smaller than the inner diameter of the outer cylinder. The hydropneumatic chamber can be made of elastic rubber, and silicon-organic liquid, for example, grade PS-6 or PS-100, is used as a non-freezing fluid. The diameter of the central electrode forming the capacitance with the inner cylinder is selected depending on the desired sensitivity of the primary transducer.

Установка первичного преобразовател  в снег или в горную породу сводитс  к егоInstalling a primary converter into snow or rock reduces it to

О.ABOUT.

забивке вертикально в их среду. Дл  этого во внутренний цилиндр вставл ют стальной стержень до его дна и ударом молота или другим приспособлением цилиндры забивают -на желаемую глубину так, чтобы прорезь была обращена в сторону вышележащего горного или снежного массива. После этого внутренний цилиндр поворачивают вокруг своей оси до совмещени  прорезей в обоих цилиндра. Затем во внутреннюю тру- бу цилиндра опускают гидропневматическую камеру до его дна и заполн ют незамерзающей жидкостью до желаемого уровн . Установив в центре усть  гидропневматической камеры цилиндр-электрод, провод от него, как и провод от корпуса внутреннего цилиндра , присоедин ют к измерительному прибору , в качестве которого может быть использован один из серийных приборов (измерителей емкости), выпускаемых про- мышленностью.driving vertically into their environment. For this, a steel rod is inserted into the inner cylinder to its bottom and the cylinders are driven into the desired depth with a blow of a hammer or other device so that the slot faces the overlying mountain or snow massif. After that, the inner cylinder is turned around its axis until the slots in both cylinders are aligned. Then the hydropneumatic chamber is lowered into the inner tube of the cylinder to its bottom and filled with non-freezing liquid to the desired level. Having installed a cylinder-electrode in the center of the mouth of a hydropneumatic chamber, the wire from it, as well as the wire from the body of the internal cylinder, is connected to a measuring device, which can be used one of the serial devices (capacitance meters) manufactured by industry.

Под действием давлени  снега или породы на горных склонах, через продольные совмещенные прорези первичного преобразовател  создаетс  давление на гидро- пневматическую камеру, заполненную незамерзающей жидкостью, что, в свою очередь, обуславливает изменение электрической емкости между центральным электродом и коаксиальным цилиндром, The pressure of snow or rock on the mountain slopes, through the longitudinal aligned slots of the primary converter, creates pressure on the hydro-pneumatic chamber filled with antifreeze liquid, which, in turn, causes a change in the electrical capacitance between the central electrode and the coaxial cylinder,

изменение которой функционально св зано с давлением снега или пор оды. Эту зависимость получают предварительной градуировкой , котора  может быть выполнена в отдельном цилиндре (емкости) большего диаметра , заполненного водой и в который погружен первичный преобразователь. Давление воды в этом цилиндре (емкости) создают одним из известных способов.the change of which is functionally related to the pressure of snow or pore. This dependence is obtained by preliminary calibration, which can be performed in a separate cylinder (tank) of a larger diameter, filled with water and into which the primary transducer is immersed. The water pressure in this cylinder (capacity) is created by one of the known methods.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  определени  деформаций горного массива, включающее чувствительный элемент, выполненный в виде гидропневматической камеры, соединенной с регистратором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности контакта чувствительного элемента с горной породой и уменьшени  вли ни  температуры на его показани , оно снабжено внешним и внутренним коаксиальными цилиндрами , имеющими продольные совмещаемые прорези, электродом, расположенным внутри гидропневматической камеры, причем гидропневматическа  камера расположена во внутреннем цилиндре и заполнена незамерзающей жидкостью с термическим коэффициентом, равным термическому коэффициенту материала, из которого выполнен внутренний цилиндр.Apparatus of the invention for determining rock mass deformations, including a sensing element made in the form of a hydropneumatic chamber connected to a recorder, characterized in that, in order to increase the reliability of the sensing element contact with the rock and reduce the effect of temperature on its readings, it is provided with an external and internal coaxial cylinders having aligned longitudinal slots, an electrode located inside the hydropneumatic chamber, and hydropneumatic to measure located in the inner cylinder and is filled with antifreeze liquid with thermal coefficient equal to the thermal coefficient of the material from which the inner cylinder. Фаг.1Phage.1 ЮYU Фиг. гFIG. g