Волоконно-оптичний уклономір

Волоконно-оптичний уклономір, що включає корпус, у верхній частині якого закріплений вертикальний маятник - рухливий геодезичний знак, а в донній частині корпусу закріплена геодезична марка, який відрізняється тим, що рухливий геоде Корисна модель відноситься до гірничої промисловості, зокрема до маркшейдерії і призначена для виміру повільних рухів земної кори чи кута нахилу поверхні з високою точністю, зокрема під впливом гірських робіт при підземній чи відкритій розробці родовищ корисних копалин Відома конструкція похиломіра, що включає корпус з вертикальним маятником - рухливим геодезичним знаком і опорним геодезичним знаком з маркою, розташованою у донній частині корпуса [Патент України №19006А, опубл 25 12 97 р ] Недоліком відомої конструкції є те, що точність виміру нахилу поверхні не велика, особливо при незначних зсувах у динаміці в плині тривалого періоду часу Крім того, працездатність пристрою складно забезпечити протягом тривалого періоду спостережень через зміни в широкому діапазоні температур навколишнього середовища й атмосферного тиску Експлуатація пристрою спричиняє значні матеріальні і трудові витрати при його установці і мінімізації впливу навколишнього середовища Для цього пристрій заглиблюють до двох і більш метрів у залежності від товщини промерзання ґрунту, величини опадів у даній місцевості і т п При необхідності вимірів на денній поверхні в показання приладів уводяться виправлення, що встановлюються з додаткових супутніх вимірів температури, тиску, обліку коефіцієнтів теплового розширення застосовуваних матеріалів Задачею корисної моделі є удосконалення ук зичний знак і геодезична марка виконані у вигляді волоконно-оптичних елементів, при цьому рухливий геодезичний знак оснащений світловипромінюючим елементом зі стабілізованим джерелом живлення, а геодезична марка з'єднана з фотоприймачем, який передає сигнали на блок перетворення і запису інформації, причому волоконно-оптичний елемент геодезичної марки оснащений перемикачем оптичних каналів і відводом, з'єднаним з волоконно-оптичним елементом рухливого геодезичного знака лономіра за рахунок виконання вимірювальної системи з рухливого й опорного геодезичних знаків, виконаних із кварцових волоконно-оптичних елементів, що дозволяє усунути залежність показань від температурних коливань магнітних і електричних полів, а також підвищити точність вимірів Поставлена задача вирішується за рахунок того, що електронно-оптичний похиломір включає корпус, у верхній частині якого закріплений вертикальний маятник - рухливий геодезичний знак, а в донній частині корпусу закріплена геодезична марка ВІДПОВІДНО ДО корисної моделі, рухливий геодезичний знак і геодезична марка виконані у вигляді волоконно-оптичних елементів, при цьому рухливий геодезичний знак оснащений світловипромінюючим елементом зі стабілізованим джерелом живлення, а геодезична марка з'єднана з фотоприймачем, що передає сигнали на блок перетворення і запису інформації, причому волоконно-оптичний елемент геодезичної марки оснащений перемикачем оптичних каналів і ВІДВІДНИКОМ, з'єднаним з волоконно-оптичним елементом рухливого геодезичного знака Заявлений волоконно-оптичний похиломір ілюструється принциповою схемою Волоконно-оптичний похиломіра включає корпус 1 у верхній частині якого закріплений вертикальний маятник - рухливий геодезичний знак 2 У донній частині корпусу 1 закріплена геодезична 00 ю 6158 марка 3 Геодезичний знак 2 і геодезична марка З виконані з волоконно-оптичних елементів із багатомодового оптичного волокна Рухливий геодезичний знак 2 постачений світповипромшюючим елементом 4, з'єднаним зі стабілізованим джерелом живлення 5 Геодезична марка 3 з'єднана з фотоприймачем 6, взаємодіючим із блоком перетворення і запису інформації 7 Між фотоприймачем 6 і волоконно-оптичним елементом геодезичної марки 3 розміщений перемикач оптичних каналів 8 Волоконно-оптичні елементи геодезичного знака 2 і геодезична марки 3 з'єднані між собою ВІДВІДНИКОМ 9 Заявлений пристрій працює таким чином Корпус похилсміра 1 встановлюється в МІСЦІ передбачуваного зрушення гірських порід Волокснно-оптичні елементи рухливого геодезичного знака 2 з'єднують зі світловипромінюючим елементом (світловипромінюючим діодом) 4, стабільність світлової потужності якого забезпечують стабілізованим джерелом харчування 5 Волоконно-оптичні елементи геодезичної марки 3 з'єднують з фотоприймачем 6, що взаємодіє з блоком перетворення і запису інформації 7 Після подачі струму на клеми світловипромінюючого елемента 4 світловий потік по волоконному світловоду надходить на рухливий геодезичний знак 2 Від торця рухливого геодезичного знака 2 світловий потік надходить на торець волоконнооптичного джгута геодезичної марки 3 і далі на фотоприймач 6 Світловий ПОТІК за допомогою фотоприймача реєструється блоком перетворення і запису інформації 7 Сила випромінювання світлового потоку є базовою для наступних його вимірів у процесі зміни положення рухливого геодезичного знака 2 В міру зрушення гірських порід зміни їхнього просторового положення відхиляється корпус 1 похиломіра, рухливий геодезичний знак змінює своє положення і, ВІДПОВІДНО змінюється інтенсивність світлового потоку, що надходить від геодезичної марки 3 на фотоприймач 6 Попереднє (еталонне) градуювання зміни світлового потоку, в залежності від відхилення корпусу від первісного положення, дозволяє визначити величину зсуву гірських порід протягом заданого періоду часу Вимір величини світлового потоку, в залежності від розміщення похиломіра в конкретних горно-технічних умовах, здійснюється за допомогою перемикача оптичних каналів 8 Тому що похиломір може знаходиться на значній відстані від блока перетворення і запису інформації як на земній поверхні так і на глибині, необхідний контроль проходження світлового потоку від світловипромінюючого елемента 4 до фотоприймача 6 Для цього волоконно-оптичні елементи рухливого геодезичного знака і геодезичної марки постійно з'єднані ВІДВІДНИКОМ 9 по якому постійно в процесі експлуатації похиломіра проходить опорний світловий потік Дослідно-промислові випробування показали, що при використанні похиломіра утрати світла у волоконних світловодах малі що дозволяє одержувати необхідну інформацію на відстанях, обчислювальних десятками кілометрів Це дає можливість керувати процесом виміру на великих площах з одного пункту Ще однією перевагою волоконно-оптичних уклономірів є відсутність потреби в джерелах струму на МІСЦІ встановлення уклономіра, забезпечуючи, таким чином, вибухобезпечність і виключення накладення виробничих перешкод на корисний сигнал Б 4 Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45 м Київ, МСП 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності" вуп Глазунова,! м Київ - 42, 01601