Устройство для измерения и регистрации сейсмоакустической эмиссии напряженных горных пород

Устройство для измерения и регистрации сейсмоакустической эмиссии напряженных горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и достоверность результатов измерений за счет селекции акустических помех по длит.ельности импульсов, для чего устройство снабжено вторым компаратором с более высоким уровнем срабатывания, определяе1 ым минимальной величиной полезного сигнала, по сравнению с этой же величиной у первого компаратора 7, . связанного со счетчиком импульсов схемы измерения 13 и счетчиком информации 15. Подсчет акустических импульсов возможен лишь при .превышении -сигналом уровня срабатывания второго компаратора 9, несмо.тря на возможные ложные запуски счетчика импульсов 13 и счетчика информации 15 при превышении уровня срабатывания первого компаратора 7 акустическими помехами. 1 ил. а СО to оо со о О) о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 G 01 U 1/24

3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3592990/24-? 5 (22) 20.05.83 (46) 23.05.86. Бюл. N - 19 (71) Научно-производственное обьедиlt нение Сибцветметавтоматика (72) В.В.Волков, Ю,М,Зиновьев, А.К.Куденков и М,К.Обедики (53) 550.834 (088.8) (56) Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах, Л.: Наука, 1978, с. 107-110.

Авторское свидетельство СССР

N - 402840, кл. G 01 V 1/24, 19.07.71, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕ ГИСТРАЦИИ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

НАПРЯЖЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

: (57) Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость и достоверность

SU 1233066 А1 результатов измерений за счет селекции акустических помех по длительности иМпульсов, для чего устройство снабжено вторым компаратором с более высоким уровнем срабатывания, определяемым минимальной величиной полезного сигнала„ по сравнению с этой же величиной у первого компаратора 7, связанного со счетчиком импульсов схемы измерения 13 и счетчиком информации 15. Подсчет акустических импульсов возможен лишь при превышении сигналом уровня срабатывания вто* рого компаратора 9, несмотря на возможные ложные запуски счетчика импульсов 13 и счетчика информации 15 при превышении уровня срабатывания первого компаратора 7 акустическими помехами. 1 ил.

) 233066

Изобретение относится к сейсмоакустическому контролю напряженности горных пород и предназначенному для исследования природы сейсмбакустичес. кой эмиссии горного массива с целью прогнозирования динамических проявлений горного давления.

Цель изобретения — увеличение достоверности измерений путем повышения помехоустойчивости устройства.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит геофон l предварительный услитель 2, линию

3 связи, схему 4 подавления синфаз-. ной помехи, фильтр 5, усилитель 6 с переменным коэффициентом усиления, первый компаратор 7, схему 8 памяти, второй компаратор 9, схему 10 выделения помехи, схему 11 установки периода измерений, схему 12 сравнения длительности импульсов, счетчик

13 импульсов, первую схему .14 совпадения, промежуточный счетчик 15, 1 вторую схему 16 совпадения, блок 17 индикации и записи и блок 18 управления.

Устройство работает следующим образом.

Сейсмоакустические импульсы преобразования геофоном 1 в электрические сигналы усиливаются предварительным усилителем 2 и по кабельной линии 3 связи передаются на вход схемы 4 подавления синфазной помехи, предназначенной для компенсации электрических наводок на длинную линию 3 связи. При этом электрический сигнал поступает на вход частотного фильтра 5, а затем на усилитель 6 с переменным коэффициентом усиления (0,5,10,15,20 дБ), который обеспечивает необходимый уровень сигнала на входах компараторов 7 и 9. Порог срабатывания первого компаратора 7 изменяется дискретно (например, от

100 до 250 мВ с шагом 50 мВ). Наличие такого компаратора позволяет при дальнейшем анализе на схеме 14 логического совпадения учитывать сейсмоакустические импульсы, амплитуда которых превышает заданный порог срабатывания компаратора 7. Информация с выхода этого компаратора записывается в схему 8 памяти. Одновременно с выхода усилителя 6 сигналы поступают на второй компаратор 9 с фиксированным порогом срабатывания, 10

45 равным минимальному порогу срабаты— вания компаратора 7.

В случае прихода сигнала, амплитуда огибающей которого превышает рог срабатывания компаратора 9, выходе последнего вырабатывается

"пачка" прямоугольных импульсов, равная длительности сейсмоакустического импульса по уровню, равному порогу срабатывания компаратора 9. Первым прямоугольным импульсом сигнала происходит запуск схемы 11 установки периода измерения и вырабатывается импульс по длительности, равный заданному периоду измерения (например, 64, 128 или 256 м .сек). Через период времени, равный максимальной длительности сейсмоакустического импульса (например 32 м сек), схемой

t2 сравнения длительности импульса производится анализ длительности сейсмоакустического импульса. Счетчик )3 импульсов подсчитывает количество сейсмоакустических импульсов за заданной схемой 11 установки периода измерения интервал времени.

Выходы схем 8, ll, 12 и 13 подключены к схеме 14 логического совпа Рения. Регистрация сейсмоакустических импульсов САИ промежуточным счетчиком 15 информации происходит только при выполнении следующих условий: длительность сейсмоакустических импульсов не превышает заданную (например, 32 м сек), количество САИ не превышает одного за данный период измерения, амплитуда огибающей

САИ больше установленного периода срабатывания компаратора 7.

По окончании периода измерения схемой 11 установки периода измерения генерируется короткий импульс опроса, по которому происходит запись в счетчик 15 и затем вырабатывается короткий (длительностью

?О MKc) импульс сброса, устанавливаюший все схемы блока в исходное состояние до анализа следующего сейс. моакустического импульса.

Информация, записанная в промежуточный счетчик 15, через каждую минуту по команде блока 18 управления выводится в блок 17 индикации и записи информации.

Схема 10 выделения помех представ ляет собой счетчик числа сейсмоакустических импульсов за время, рав-. ное 1 с, 12330бб

Фор мул aизабретени я

В случае прихода сейсмоакустического импульса с амплитудой огибающей, превышающей пор о r ср аб атыв ания компаратора 7 (компаратора 9, а следовательно, и схемы совпадения) на вход схемы совпадения с выхода схемы 8 памяти подается сигнал, разрешающий подсчет данного импульса.

Составитель И.Маслов

Редактор О„Головач Техред О.Сопко Корректор А.Обручар

Заказ 27б4/4б Тираж 728 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Повышение помехоустойчивости измерений импульсов сейсмоакустической эмиссии достигается путем применения двух компараторов, когда на устройство воздействуют акустические помехи от работающего перфоратора с амплитудой огибающей принимаемого сигнала, близкой к уровню порога срабатывания первого компаратора 7. Работа компаратора в данном случае нестабильна, а так как компаратор производит начальный запуск основных схем измерения, то возникает погрешность от регистрации ложных импульсов. С применением второго компаратора с более высоким порогом срабатывания данная погрешность устраняется тем, что регистрация информации возможна только в случае превышения амплитуды огибающей импульсов порога срабатывания второго компаратора, при этом первый компаратор уже работает стабильно и, следовательно, запуск схем измерения происходит без сбоев, вызывающих погрешность.

В случае прихода сейсмоакустических импульсов с амплитудой огибающей, приблизительно равной порогу срабатывания компаратора 9, и приводящих к его нестабильной работе, компаратор 7 не срабатывает (порог срабатывания выше) и закрепляет (с помощью схемы 14 совпадения) подсчет этого импульса промежуточным счетчиком 15. При этом данный импульс не учитывается.

Устройство для измерения и регист. рации сейсмоакустической эмиссии напряженных горных пород, содержащее последовательно соединенные геофон, предварительный усилитель, линию связи, филь;р, усилитель, а также счетчик, блок индикации и записи с

10 подключенным к ним блоком управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения достоверности измерений путем повышения помехоустойчивости, устройство дополнительно

15 снабжено двумя компараторами, схемами памяти, выделения помехи, установки периода измерений, сравнения длительности импульсов, двумя схемами совпадения, при этом выход первого

20 компаратора соединен с входом схем памяти, а выход второго компаратора с входом схемы выделения помехи и через схемы установки периода измерений, сравнения длительности им25 пульсов и счетчик импульсов подключен к трем входам первой схема совпадения, при этом второй выход схемы установки периода измерений соединен с вторым входом схемы выделения помехи, а третий выход схелы установки периода измерений параллельно подключен к вторым входам схемы сравнения длительности импульсов и счетчика импульсов, четвертый вход первой схелы совпадения соединен с вы35 ходом схемы памяти, а выход подключен через промежуточный счетчик к первому входу второй схелы совпадения, второй вход второй схемы совпадения соединен с выходом схемы выделения помехи, а выход второй схелы совпадения подключен к блоку индикации и записи, к вторым входам промежуточного счетчика и блока индикации записи подключен блок управления.