Измеритель скорости распространения упругих волн

Измеритель скорости распространения упругих волн

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ.СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН, содер-. жащий последовательно соединенные блок управления и излучатель и п каналов, .каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика , предусилителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усилителя, блока сброса, второй вход которого соединен с BTopbiM выходом блока управления, и дополнительного усдаителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов. второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устройства вывода информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен последовательно соединен .ными линейным,выпрямителем, вход которого соединен с выходом основного усилителя,пороговым устройством,вто. рой вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя, и блоком выделения первого полуп«риода, выход которого соединен с первьм входом триггера длительности, второй вход которого соединен с выходом триггера длительности предьиущего канала, (Л последовательно соединенными одновибратором , вход которого соединен с блоком выделения первого полупериода, и блоком совпадения, второй вход которого .соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - с вторым входом преобразователя временных интервалов , а при зтом второй вход тригО1 гера длительности первого канала соедиОб Об нен с первым выходом блока управления. ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) G 01 Н 15 ОР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ (21) 3590942!25-28 (22) 16.05.83 (46) 30.05.85. Бюл. Р 20 (72) П. И. Минин, А. M. Мустафина и А. И. Минин (71) Институт горного дела АН КазССР (53) 534.22(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 868362, кл.G 01 H 5/00, 1980. (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН, содер- . жащий последовательно соединенные блок управления и излучатель и и каналов, карый из которых состоит из последовательно соединенных датчика, предусилителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с;выходом основного усилителя, блока сброса, второй вход которого соединен с вторйм выходом блока управления, и дополнительного усилителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов, „,> SU„„1158870 второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устройства вывода информации, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с. . целью повьппения точности измерений, он снабжен последовательно соединенными линейным выпрямителем, вход кото" рого соединен с выходом основного усилителя, пороговым устройством,вто-, рой вход которого соединен с выходом доцолнительного усилителя, и блоком выделения первого полупериода, выход которого соединен с первым входом триггера длительности, второй вход которого соединен.с выходом триггера длительности предыдущего канала, последовательно соединенными одновибратором, вход которого соединен с блоком выделения первого полупериода, и блоком совпадения, второй вход которого,соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - с вторым Ьне4 входом преобразователя временных ин- ююв тервалов, а при этом второй вход триг" гера длительности первого канала соеди.. нен спервым выходомблока управления.

1158870

Изобретение относится.к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости распространения упругих волн в массиве горных пород. 5

Известен измеритель скорости распространения упругих волн, содержа, щий последовательно соединенные блок управления и излучатель, а также п каналов, каждый из которых состоит .щ иэ последовательно соединенных датчика, предусилителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усили- 1 теля, блока сброса, второй вход ко. торого соединен с вторым выходом блока управления, и дополнительного усилителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устрой» ства вывода информации (1 ).

Недостатком данного измерителя является низкая прочность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости распространения упругих волн, содержащий последовательно соединенные блок управления и излучатель и и каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных дат- 35 чика, предусилителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усилителя, блока сброса, второй 40 вход которого соединен с вторым выходом блока управления, и дополнительного усилителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов,45 второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устройства вывода информации, снабжен последовательно соединенными линейным выпрямителем, вход которого Ж соединен с выходом основного усилителя, пороговым устройством, второй вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя, и блоком выделения первого полупериода, вы- 5 ход которого соединен с первым входом триггера длительности второй вход которого соединен с выходом триггера длительности предыдущего канала, последовательно соединенными одновибратором, вход которого соединен с блоком выделения первого полупериода, и блоком совпадения, второй вход которого соединен с. четвертым выходом блока управления, а выход — с вторым входом преобразователя временных интервалов, а при этом второй вход триггера дли» тельности первого канала соединен с первым выходом блока управления.

На чертеже схематически изображена блок-схема измерителя скорости распространения .упругих волн.

Измеритель скорости распространения упругих волн содержит последовательно соединенные блок 1 управления и излучатель 2 и и каналов (не обозначены}, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных датчика

3, предусилителя 4, фильтра 5 и основного усилителя б, последовательно соединенных блока 7 задержки, вход . которого соединен с выходом основного усилителя б, блока 8 сброса, второй вход которого соединен с вторым вы" ходом блока I управления,- и дополнительного усилителя 9, последовательно соединенных триггера 10 длительности, преобразователя 11 временных интервалов, второй вход которого -соединен с третьим выходом блока l управления, и устройства .12 вывода информации, последовательно соединенных линейного выпрямителя 13, вход которого соединен с выходом основного усилителя б, порогового устройства 14, второй вход; которого соединен с выходом дополнительного усилителя 9, и блока

15 выделения первого полупериода, выход которого соединен с-первым входом триггера 10 длительности, второй вход которого соединен с вь - . ходом блока l управления, последовательно соединениык одновибратора

16, вход которого соединен с блоком

15 выделения первого полупериода, и блока 17 совпадения, второй вход которого соединен с четвертым выходам блока управления,. а выход — с вторым входом преобразователя временных интервалов,при этом второй вход триггера длительности первого канала соединен с первым выходом блока. 1 управления.

Устройство работает следующим образом.

3 . 11588

В момент включения питания блок

\.

1 управления вырабатывает сигнал, обнуляющий пиковый детектор (не показан), который входит в состав блока 8 сброса..Сигналы помех от датчика 3 через предусилитель 4, фильтр .5, основной .усилитель б и линейный выпрямитель 13 поступают на пороговое устройство 14, которое вырабатывает серию импульсов, кото- tg рые поступают на блок 15 выделения первого полупериода, на выходе которого формируется один первый импульс, поступающий на вход триггера 10 длительности и переводящий его в ц нулевое положение, этот же сигнал поступает на вход одновибратора 16 который формирует йа выходе нулевой уровень длительностью 0,1-0,5 с. По окончании формируемого импульса 20 одновибратор !6 возвращается в исходное состояние логической единицей на своем выходе. Кроме того, сигнал помехи с основного усилителя 6 поступает через блок 7 задержки на пиковый 25 детектор, который входит в состав блока 8 сброса, и преобразуется в напряжение, равное амплитуде помех, которое через дополнительный усилитель 9 подается на пороговое уст- 30 . ройство 14, в котором уровень порога срабатывания устанавливается равным уровню .помех. После проведения этих операций можно производить измерения.

Зная расстояние между излучателей

2 и датчиками всех каналов, онределяется скорость упругой волны, как отношение пройденного упругой волной пути к времени распространения на эхом пути.

Через промежуток времени, необ- 35 ходимый для определения и установки порога срабатывания, блок 1 управлеиия .вырабатывает сигнал, устанавливающий преобразователь 11 временных интервалов в нулевое состояние, 40 и сигнал, запускающий излучатель 2 и переводящий триггер 10 длительности в открытое состояние. При этом разрешается поступление счетных импульсов от генератора счетных им- 45 пульсов (не показан) оч блока 1 yir» равления на иреобразователь 11 вре- меннык янтерватюэ. Импульс упругой волны, генерируемьй излучателем 2, через исследуемую среду достигает М датчика 3 первого канала, где преобразовываетея в электрнческнй сигнал, н через предусилитель 4, фильтр .

5, .основной усилитель 6 поступает . на линейный выпрямитель 13„ где . N преобразуется.в сигнал одинаковой полярности, например ноложнтельной.

Этот сигнал поступает на пороговое

70 4 устройство 14. Пороговое устройство

14 срабатывает именно по первому вступлению приходящей сейсмической волны независимо от фазы первого вступления — положительной или отрицательной. На выходе порогового устройства 14 формируется серия прямоугольны1 импульсов, которая поступает на вход блока 15 выделения первого полупернода. Блок !5 выделяет иэ серии прямоугольных импульсов только один первый импульс, который переводит триггер 10 длительности в закрытое состояние, при этом прекра.щается поступление счетных импульсов на выход преобразователя ll временных интервалов, .а триггер длитель-. ности следующего канала переводится в открытое состояние. Одновременно этот первый импульс с выхода блока

15 выделения первого полупериода поступает на вход одновибратора 16, который формирует на своем выходе нулевой уровень в течение 0,1-0,5 с, давая запрет через блок 17 совпадения на прохождение счетных импульсов в преобразователь Il временных интервалов. В течение времени, установленного одновибратором 16, счетные импульсы не поступят на преобразователь 11 временных интервалов даже в том случае, если от датчика 3 поступит сигнал на их подсчет. Таким образом, число счетных импульсов, поступившее на преобразователь 11 временных интервалов, пропорционально длительности импульса, вырабатываемого триггером 10 длительности, или времени распространения упругих волн в измеряемой среде.

Упругая волна от излучателя 2 последовательно достигает датчика вто" рого канала, результат измерений фиксируется на устройстве вывода информации первого канала, далее упругая волна достигает датчика второго канала. Цикл измерений продолжается до: тех пор, пока упругая волна не достигнет датчика последнего канала.

Отсчеты, полученные в устройствах вывода информации всех каналов, заносятся в журнал. а

S 1158870 б

Использование предлагаемого изме- поступающие с одновибратора, не рителя позволяет повысить точность пропускают отраженные эхо-сигналы измерений, так как сигналы запрета, для подсчета временного интервала.

Составитель Г. Рыжакова

Редактор 10. Ковач Техред М.Надь Корректор,А. Тяско

Заказ 3574/4 1 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,.Ì0cêâà, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",.г. Ужгород, ул. Проектная, 4