Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород

Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

3 (72) Авторы изобретения

B. Б.Ибрагимов и И.П.Луконин

Специальное конструкторское бюро геофизического---.-приборостроения Научного центра "Геофизика"

АН Азе бай жанской CCP (71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

УПРУГИХ ВОЛН В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД изм д

Изобретение относится к горному делу и мелет быть использовано для оценки напряженного состояния и изучения войств горного массива.

Известно устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород, содержащее датчики; генератор, реле времени, основной реверсивный счетчик и блок индикации Е1 3.

Недостатком этого устройства является большая погрешность измерения.

Известно устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород, содержащее два датчика, выходы которых через усилители подключены ко входам реле времени, третий вход которого подключен к выходу генератора, а вход?о через первый элемент ИЛИ вЂ” и счетному входу первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, а кодовый

2 выход со входом блока индикации,второй элемент ИЛИ,. входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей, а выход через дифференциальный дискриминатор — к одному из выходов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора, второй реверсивный счетчик, управляющий вход которого через формирующий ключ связан со вторым выходом дифференциального дискриминатора, а выход - с одним из входов триггера, и второй элемент И, входы которого соединены с выходами генератора и триггера а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ (2 ).

Недостатком устройства. является сложность конструкции, а также большое время измерения где t» + и - время, необходимое для формирования кода, соответствую3 97 щего ошибке измерения, которая должна быть скомпенсирована;

tÐ- время, необходимое для работы второго счетчика в реверсивном режиме, за которое информация в нем сосчитается до О.

Цель изобретения - сокращение времени измерения и упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два датчика, выходы которых через усилители подключены ко входам реле време.— ни, третий вход которого подключен к выходу генератора, а Ъыход через первый элемент ИЛИ - к счетному входу первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, а кодовый выходс входом блока индикации, второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей, а выход через дифференциальный дискриминатор - к одному из входов первого элемента И, другой .вход которого соединен с выходом генератора, второй: реверсивный счетчик, управляющий вход которого через ключ связан с вторым выходом дифференциального дискриминатора, а.выход— с одним из входов триггера, и второй элемент И, входы которого соединены с выходами генератора и триггера, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый выход дифференциального дискриминатора подключен ко второму входу триггера, а выход первого элемента И - к счетному входу второго реверсивного счетчика.

На фиг.1 показана структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство содержит датчики 1 и 2, усилители 3 и 4, реле 5 времени, генератор 6, элементы ИЛИ 7 и 11, блок

10 индикации, дифференциальный дискриминатор 12, состоящий из пороговых элементов 17 и 18, элемента ИЛИ 19 и ключа 20, основной реверсивный счетчик 8, триггер 9, элементы И 13 и 16, второй реверсивный счетчик 14 и формующий ключ 15.

Выходы датчиков 1 и 2 через усилители 3 и 4 соответственно подключены к входам реле 5 времени,третий вход которого подключен к выходу генератооа 6, а выход через эле7778

4 мент ИЛИ 7 - к счетному входу реверсивного счетчика 8. Управляющий вход счетчика 8 соединен с выходом триггера 9, а кодовый выход егос входом блока 10 индикации. Выход элемента ИЛИ 1 Г соединен с входом дифференциального дискриминатора

12. Один выход дифференциального дискриминатора 12 подключен к одно1в му из выходов. триггера 9 и элемента И 13. Другой вход элемента .И 3 соединен с выходом генератора

6, а выход — со счетным выходом реверсивного счетчика 14. Управ 5 ляющий вход счетчика 14 через Формирующий ключ 15 связан с вторым выходом дифференциального дискриминатора 12, а его потенциональный выход - с другим выходом триггера 9.

Выходы элемента И 16 соединены с выходами генератора 6 и триггера 9, а выход его - с вторым выходом элемента ИЛИ 7.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с датчика 1 после усиления усилителя(3 фиг.2 ),во-первых, включает реле 5 времени(реле включается с запаз36

<о

43

SS дыванием, так как имеет определенный порог чувствительности (фиг.2 1, в результате чего тактовые импульсы генератора 6 через указанное реле и элемент ИЛИ 7 начинает поступать на счетный вход реверсивного счетчика 8, работающего в начале цикла измерения в режиме "сложение" (биг.23 и, во-вторых, подается через элемент

ИЛИ 11 на дифференциальный дискриминатор 12, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов 17 и 18 нижнего О„ и верхнего О уровней соответственно. Срабатывая, пороговые элементы формируют импульсы, которые проходят через элемент ИЛИ

19 на ключ 20, с выходом которого снимается прямоугольный импульс. равный по длительности времени нарастания фронта сигнала в точке

А (фиг.26). Этот импульс подается на управляющий вход элемента И 13 и открывает его. на время, равное длительности импульса. В результате этого тактовые импульсы генератора

6 начинают заполнять реверсивный счетчик 14, который в начале цикла измерения работает в режиме "сложение" (фиг.2в ). В момент времени, соответствующий срабатыванию порогового элемента 18 верхнег з уровня сиг97777

5 нала в точке А, Формирующий ключ

15 выдает импульс (фиг.2 т ), который поступает на управляющий вход реверсивного счетчика 14 и переводит его в режим обратного счета, т.е. в ре- s жим "вычитан я"(который начинается позже - с приходом очередной пачки импульсов с выхода элемента И 13).

Сигнал с датчика 2 после усиления усилителем 4 (Фиг. 2 a ), во-первых, 11 включает реле времени (Фиг.2 ), в результате чего поступление тактовых импульсов на реверсивный счетчик 8 временно прекращается (фиг.2у), и, во-вторых, подается через элемент

ЙЛИ 11 на дифференциальный дискриминатор 12, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов

17 и 18 нижнего и верхнего уровней и Формирования на выходе ключа 20 20 прямоугольного импульса, равного по длительности времени tp нарастания фронта сигнала в точке Б (фиг.2б). Этот импульс вновь открывает элемент И 13, через который так- 2s товые импульсы генератора 6 начинают поступать на счетный вход реверсивного счетчика 14 (Фиг.2 б). Содержимое последнего уменьшается (так как счетчик ранее был переведен в режим 30

"вычитания") и через время, равное

I переходит через нулевое значение (t Ä (t 2 ) .

В этот момент сигнал "0" с потен циа ль ного выхода ре верс ив ного счет чика 14 (фиг.2д) устанавливает триггер 9 в положение "1 (Фиг.2е). Начинается цикл коррекции ошибки измерения 5t.

Передним фронтом импульса с единичного выхода триггера реверсивный счетчик 8 переводится в режим .обратного счета, при этом реверсивный счетчик 14 продолжает работать, считая тактовые импульсы. К концу. 4> цикла коррекции в нем будет записан код, пропорциональный ь .Одновременно открывается элемент И 16 и тактовые импульсы генератора 6 через элементы И 16 и ИЛИ 7 вновь начинают поступать на счетный вход счетчика

8, содержимое которого уменьшается на величину, пропорциональную разности, между временем нарастания фронтов выходных сигналов датчиков 1 и 2.

Задним фронтом прямоугольного импульса с выхода ключа 20 триггер возвращается в исходное положение

"О", поступление тактовых импульсов генератора 6 на реверсивный счетчик о прекращается и цикл корреции ошибки измерения заканчивается.В реверсивном счечтике 8 остается код, отображающий истинное значение времени распространения упругой волны в массиве горных пород.

Предлагаемое устрйоство позволяет сократить время измерений до

= ирм + tg и упростить KQH струкцию устройства за счет уменьшения количества формирующих ключей и элементов ИЛИ.

Формула изобретения

Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород, содержащее два датчика, выходы которых через усилители подключены к входам реле времени, третий вход которого подключен к выходу генератора, а выходчерез первый элемент ИЛИ - к счетному входу первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого соединен с выходом триггера, а кодовый выход с входом блока индикации, второй элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам соответствующих усилителей, а выходы через дифферен-циальный дискриминатор - к одному из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом генератора, второй реверсивный счетчик, управляющий, вход которого через формирующий ключ связан с вторым выходом дифференциального дискриминатора,- а выход - с одним из выходов триггера, и второй элемент И, входы которого соединены с выходами генератора и триггера, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени измерения и упрощения конструкции устройства, первый выход дифференциального дискриминатора подключен к второму входу триггера, а выход первого элемента

И - к счетоному входу второго реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 476531, кл. G 01 и 1/34, 1975.

2. Авторское свидетельство CCCP и 744136, кл. Е 21 С 39/00, 1977 (прототип).