Устройство для контроля горных пород в массиве

 

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение точности и эффективности контроля. Устройство содержит зонды 1-3, досылочные штанги 4-6, пневмопривод 7 с резервуаром 8, коммутатор 16, ультразвуковой блок 9. Последний включает формирователь 13, генератор 10, индикатор 12, время-импульсный преобразователь 11. Для достижения цели устройство имеет генератор 17 радиочастоты, делитель 14, задающий генератор 27, модулятор 18, усилитель 28 мощности, блок 19 автоматики, широкополосный усилитель 29, усилитель 15, полосовой фильтр 30. Блок 19 автоматики подключает зонды 2, 3 к входу усилителя 29 и зонд 1 к выходу усилителя 28 мощности. Последний посылает импульс радиочастоты через зонд 1 в горный массив. Импульс формируется блоками 17, 18, 27. Фильтр 30 обеспечивает отделение сигнала от промышленных помех. Преобразователь 11 запускается генератором 10 и останавливается сигналом с усилителя 15. Индикатор 12 отображает скорость ультразвука в массиве пород. Применение устройства позволяет контролировать состояние горных пород в условиях действия промышленных помех. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4468882/31-03 (22) 25.04.88 (46) 30.09.90 Бюл. № 36 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства „(72) Я. A. Сериков, М. Е. Богуславский и И. П. Серикова .; (53) 622.241(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1141195, кл. Е 21 С 39/00, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГОРНЫХ ПОРОД В МАССИВЕ (57) Изобретение относится к горному делу. Цель — повышение точночти и эффек, тивности контроля. Устр-во содержит зонды 1 — 3, досылочные штанги 4 — 6, пневмопривод 7 с резервуаром 8, коммутатор 16, ультразвуковой блок 9. Последний включает формирователь 13, генератор 10, индикатор 12, „„SU„„1596109 А1 времяимпульсный преобразователь 11, Для .достижения цели устр-во имеет генератор 17 радиочастоты, делитель 4, задающий генератор 27, модулятор 18, усилитель 28 мощности, блок 19 автоматики, широкополосный усилитель 29, усилитель 15, полосовой фильтр 30. Блок 19 автоматически подключает зонды 2, 3 к входу усилителя 29 и зонд

1 к выходу усилителя 28 мощности. Последний посылает импульс радиочастоты через зонд 1 в горный массив. Импульс формируется блоками 17, 18, 27. Фильтр 30 обеспечивает отделение сигнала от промышленных помех. Преобразователь 11 запускается генератором 10 и останавливается сигналом с усилителя 15. Индикатор 12 отобра- жает скорость ультразвука в массиве пород. Применение устр-ва позволяет контролировать состояние горных пород в условиях действия промышленных помех. 3 ил.

1 596109

Изобретение относится к аппаратуре для исследования горных массивов, в частности для исследования физико-механических свойств горних пород.

Цел ь из о б ретен и я — по в ыше и ие точ ности и эффективности контроля.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3, временные диаграммы работы блока автома. тики.

Устройство содержит ультразвуковые зонды 1 — 3 с электрокабелем, досылочные штанги 4 — 6 с фиксаторами, пневмопривод 7, резервуар 8 сжатого воздуха, ультразвуковой блок 9, включающий генератор

10 частоты повторения зондирующих импульсов, времяимпульсный преобразователь

11, индикатор 12 измеренного параметра ультрозвукового сигнала, формирователь 13 сигналов, делитель 14 напряжения, соединенный с выходом ультразвукового блока

9, усилитель 15, коммутатор 16, генератор 17 радиочастоты, модулятор 18. блок 19 автоматики, включающий формирователь 20 импульсов, триггеры 21 — 23 и ключи 24 — 26, задающий генератор 27, усилитель 28 мощности, широкополосный усилитель 29, полосовой фильтр 30.

Выход коммутатора 16 через широкополосный усилитель 29 и полосовой фильтр 30 подсоединен к усилителю 11, выход которого соединен с входом блока 9, выход которого подключен к входу делителя 14, пер" вый выход которого соединен с входом блока

19 автоматики, второй выход подключен через задающий генератор 27 к первому входу модулятора 18„второй вход которого соединен с генератором 17 радиочастоты, выход подключен через усилитель 28 мощности к дополнительному входу коммутатора

16, управляющие входы которого соединены с выходами блока 19 автоматики.

Устройство для контроля горных пород в массиве работает следующим образом.

Ультразвуковые зонды 1 — 3 с электрокабелями устанавливаются досылочными штангами 4 — 6 с фиксаторами в месте контроля массива и прижимаются к исследуемой породе с помощью пневмопривода ",, соединенного с резервуаром 8 сжатого воздуха.

Включается питание устройства. При этом генератор 17 радиочастоты вырабаты- вает сигналы некоторой . фиксированной частоты, значение которой установлено вне диапазона спектра частот промышленных акустических помех. Модулятор 18 устройства находится в закрытом состоянии. Выходной сигнал ультразвукового блока 9 поступает через делитель 10 на вход блока 19 автоматики,-а также к входу задающего генератора 27.

При поступлении на вход блока 19 импульса от делителя 14 блок 20 обеспечивает необходимые электрические параметры импульса, управляющего триггерами 21 — 23 через ключи 24 — 26. При этом выходной потенциал триггера 21 управляет входом разрешения ключа 25, выходной потенциал триггера 22 — выходом разрешения ключа

26, а триггер 23 — ключом 24. В результате такого соединения триггеров и ключей, последовательность управляющих импульсов на входе влока 19 преобразуется в последовательность импульсов на выходах триггеров 21 — 23 таким образом, что положительные перепады этих триггеров обеспечивают автоматическое последовательное подключение ультразвуковых зондов 1 — 3

)5 коммутатором! 6. Первым появляется управляющий сигнал на выходе триггера 23, за ним — — на выходе триггера 22.

Такое соединение элементов блока 12 автоматики обеспечивает подключение через коммутатор 16 зондов 1 — 3 в необходимой последовательности. Так, например, положение 1 (фиг. 3) обеспечивает подключение ультразвуковых зондов 1 и 2 к выходу уси"лителя 28 мощности и входу широкополосного усилителя 29 соответственно. Одно25 временно задающий генератор 27 выраба. тывает импульс прямоугольной формы, поступающий на модулятор 18 и обеспечивающий прохождение пачки колебаний радиочастоты определенной длительности на вход усилителя 17 мощности. С выхода усилитеЗО ля 17 мощности сформированный радиоимпульс поступает через коммутатор на ультразвуковой зонд 1, обеспечивая генерирование зондирующего сигнала на частоте, отличающейся от частоты промышленных акустических помех. Прошедший через иссле35 дуемую горную породу ультразвуковой сигнал воздействует на ультразвуковой зонд 2.

Возбужденный сигнал подается на вход широкополосного усилителя 29, а с выхода последнего на вход полосового фильтра 30, ко4о торый обеспечивает процесс фильтрования сигналов промышленных помех. Усиленный отфильтрованный сигнал через усилитель 15 поступает на вход ультразвукового блока 9.

Времяимпульсный преобразователь 11 ультразвукового блока 9, запущенный импуль46 сом генератора 10 частоты повторения и остановленный сигналом от усилителя 15 обеспечит измерение скорости ультразвука в массиве, а индикатор 12 представит величину измеренного параметра ультразвукового сигнала.

Последующие выходные сигналы ультразвукового блока 9 с помощью блока 19 автоматики и коммутатора 16 автоматичаски переключают ультрозвуковые зонды 1 — 3 на вход широкополосного усилителя 29 и выход усилителя 29 мощности (фиг.. 3, положения 2, 3), тем самым обеспечивая автоматическое измерение скорости ультразву- . ка в трех различных направлениях.

l 596109

Формула изобретения

Устройство для контроля горных пород в массиве, включающее трн ультразвуковых зонда с электрокабелями, соединенные с входами коммутатора, досылочные штанги с фиксаторами положения зондов, пневмопривод с резервуаром сжатого воздуха, ультразвуковой блок, включающий формирователь сигналов, генератор частоты повторения зондирующих импульсов, индикатор и времяимпульсный преобразователь, причем вход формирователя сигналов соединен с входом ультразвукового блока, выход подключен к первому входу времяимпульсного преобразователя, выход которого соединен с индикатором, второй вход подключен к первому выходу генератора частоты повторения зондирующих импульсов, второй выход которого соединен с выходом ультразвукового блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и эффективности контроля, оно снабжено генератором радиочастоты, блоком автоматики, делителем, задающим генератором, модулятором, усили телем мощности, широкополосным усилителем, полосовым фильтром, усилителем, причем выход коммутатора через широкополосный усилитель и полосовой фильтр подсоединен к усилителю, выход которого соединен с входом ультразвукового блока, выход которого подключен к входу делителя, первый выход которого соединен с входом блока автоматики, второй выход подключен через задающий генератор к первому входу модулятора, второй вход которого соеди15 нен с генератором радиочастоты, выход подключен через усилитель мощности к дополнительному входу коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами блока автоматики. ) 596109 I

Составитель А. Рыбаков

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар

Заказ 2899 Тираж 390 Подписное /

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101.