Устройство для счета взрывов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеспублик(22) Заявлено 12.10. 81 (21) 3347096/18-.24 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий53) УДК б 21. 374. 32 (088.8) Опубликовано 15.03,83. Бюллетень М 10 Дата опубликования описания 15. 03. 83(54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ВЗРЫВОВ Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для точного подсчета взорванных зарядов взрывчатых веществ и одновременного измерения энергии взрывов.В настоящее время в СССР и эа рубежом в условиях горного производства подсчет числа взорванных шпуров-скважин ведут на "сЛухн, анализируя энергию звуковых волн, образующихся при взрывах,Этот метод подсчета числа взорван.ных зарядов взрывчатого вещества является опасным и ненадежным. Он недает воэможности определить энергию.взрывов, наличие подорванного шпура,количество оставшегося невзорваннымзаряда взрывчатого вещества в стаканешпура-скважины, что при последующемобуривании забоя может привести кнепредвиденному взрыву и несчастнымслучаям с людьми.Известно. устройство для счета взрывов, содержащее регистры сдвига и т.:.распределитель .тактовых импульсов 11.Однако это устройСтво не обеспе- .чивает точности счета при спаривании взрывов,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для счета взрывов, содержащее датчик импульсов, вы-.ход которого соединен с входом формирователя импульсов, блок распределения импульсов, блок памяти и блок 5 индикации 2).Однако известное устройство необеспечивает точности счета приодновременном взрыве нескольких зарядов взрывчатых веществ. т 0 Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, -что в устройство для счета взрывов, содержащее датчик импульсов,выход которого соединен с входомформирователя импульсов, блок распределения импульсов, блок памяти и блОкиндикации, введены пороговый блок иформирователь однократных импульсовблок распределения импульсов выполнен из групп элементов И и региотрасдвига, выходы которого соединеныс первыми входами элементов И соответствующих групп, выход форми-рователя импульсов подключен к входу порогового блока, выходы которо"го соединены с вторыми входами соответствующих элементов И групп блокараспределения импульсов, выходыэлементов И котороГо подключены квходам блока памяти, выходы которо 1005109. го соединены с входами блока индикации, выходы формирователя однократных импульсов подключены к входамначальной установки блока памяти ирегистра сдвига блока. распределения.импульсов, вход которого соединен спервым выходом порогового блока.Кроме того, датчик импульсов выполнен из усилителя и .мембранногоузла с пьеэорезонатором, которыйВключен н цепь обратной снязи усилителя.На чертеже дана функциональнаясхема устройства.Устройство содержит датчик 1 импульсон, состоящий иэ мембранногоузла 2 с пьезорезонатором 3, усилителя 4 с регулятором 5 усиления, ли"нию б связи, Формирователь 7 импульсов, пороговый блом 8, состоящий изпороговых элементов 9, блок 10 распределения импульсон, состоящийиз регистра 11 сдвига и групп 12.элементов И 13, генератор 14 однократных импульсов, блок 15 памя-ти, состоящий из групп 1 б элементовпамяти 17, блок 18 индикации, состоящий из световых излучателей 19.Работа счетчика взрывов осуществляется следующим образом.Датчик 1 импульсов - первичныйизмерительный преобразователь энергии ьзрына в электрический сигнал,устанавливается в горной выработкена определенном расстоянии от местанамеченных взрывов зарядов взрывчатых нещестн. В зависимости отвеличины каждого заряда, помещенного в шпур-скважину, сечения горнойвыработки и расстояния от зарядовдо места установки датчика 1 импульсов регулятором 5 усиления по шкале перепада давлений газа на фронте ударной волны задается масштабпреобразования импульсов перепададавлений ударкой волны в электрические импульсы.вторичная измерительная часть устройства устанавливается, например,у диспетчера шахты или же на ееглавном горизонте и соединяетсяс датчиком 1 импульсов, линией бсвязи, например, проводной.С помощью генератора 14 однократных импульсов устройство перед началом работы устанавливается в исходное состояние.В исходном состоянии устройствонаходится н ждущем режиме. Приэтом датчик 1 импульсов на свойвыход выдает сигнал определеннойамплитуды и частоты. Сигнал иавыходах формирователя 7 импульсов ипорогового блока 8 отсутствуют,световые излучатели 19 в блоке 18индикации не снетятся,Пьезорезонатор 3 в устройстве используется в качестве частотоэадающего элемента замкнутой системы,5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 60 65 содержащей усилитель 4 с регулятором 5 усиления, поэтому режим автоколебаний н. системе поддерживается ка частоте, близкой к частоте рабочего резонанса пьезорезонатора,3, Поскольку в исходном состоянии измеряемого воздействия на пьезорезонатор 3 нет, то нет модуляции его потерь и амплитудная модуляция несущей на выходе датчика 1 импульсов также отсутствует.При ьзрыне заряда взрывчатого вещества образуются газообразные проукты, которые, расширяясь, создают ударную волну, на фронте которой наблюдается. резкий перепад давлений, Эта волна вблизи заряда создает весьма большое давление, Скорость распространения ударной волны от места взрыва в воздушной среде зависит от развиваемых им давлений. С увеличением расстояния от места взрыва плотность. энергии ударной волны продолжает убынать и н месте установки датчика 1 импульсон пони-. жается до безопасного для него уровня, в то же время достаточного для обеспечения его работоспособности.При взрывах импульсы ударной нонны достигают датчика 1 импульсов и оказывают воздействие на его мембранкый узел 2, который, н свою очередь, воздейстнует на пьезорезонатор 3 и.модулирует его потери, что приводит к амплитудной модуляции несущей на выходе усилителя 4 с регулятором 5 усиления. После этого поступившие через линию б связи электрические импульсы формирователем 7 импульсов усиливаются, одновременно детектируются, Формируются по длительности и в Форме односторонних импульсов с амплитудой, пропорциональной энергии взрыва, поступают на входы всех пороговых элементов 9 одновременно, пороги дискриминации которых в ряду отличаются на некоторую определенную и постоянную величину.При поступлении на входы пороговых элементов 9 первого электрического импульса с амплитудным эначекием, пропорциональным энергии взрыва, сбрасывает несколько пороговых элементов 9, начиная с первого имеющих пороги дискриминации меньше амплитудного значения поступившего электрического импульса. Пороговый элемент. 9 с наименьшим порогом дискриминации посылает импульсы на вход управления регистра 11 сдвига, и на первом выходе последнего образуется импульс, который подается одновременно с импульсами сработавших пороговых элементов 9 на входы своих элементов И 13 группы 12.В "свою очередь, сработаншие элементы И 13 передают импульсы на элементы памяти 17 группы 1 б блока 15 памяти, фиксирующие их и вызывающие включение снизу-вверх световых излучателей 19 в первом ряду матрицы блока 18 индикации.Число зажженных световых излучателей 19 в вертикальном ряду матрицы соответствует энергии взрыва, Далее, следующие друг эа другом взрывы вызовут .также срабатывание пороговых элементов 9, регистра 11 сдвига - появление.имцульсов на втором, 10 третьем и т,д. его выходах, элемен-. тов И 13 следующиХ групп 12, элементов памяти 17 группы 16 блока 15 памяти и включение световых излучателей 19 в других вертикальных рядах 15 блока 18 индикации, При этом число зажженных световых излучателей ло горизонтали матрицы будет выражать число взрывов, а по вертикали- энергию отдельных взрывов.В том случае, если.два или же три взрыва происходят одновременно, энергия ударной. волны при этом также увеличивается в два-три раза а зарегистрированный как единичный взрыв приводит к включению по вертикали в два-трн раза большего чис- ла световых излучателей 19, от чего число взрывов при этом принимается равным двум-трем. На этом цикл работы устройства завершен,Экономический эффект от использования. устройства определяется повышением точности счета и определения энергии взрывов, что повышаем безопасность взрывных работ. 35Формула изобретения1.устройство для счета взрывов,содержащее датчик импульсов, выход которого соединен со входом формирователяиМпульсов, блок распределения импульсов, блок памяти и блок индикации,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности устройства, в него введены пороговыйблок и формирователь однократныхимпульсов, блок распределения импульсов выполнен из групп элементов И и регистра сдвига, выходыкоторого соединены с первыми входами элементов И соответствующих групп,выход формирователя импульсов подключен к входу порогового блока,выходы которого соединены с вторымивходами соответствующих элементов Игрупп блока распределения импульсов,выходы элементов И которого подключены к входам блока памяти, выходы которого соединены с входами бло.ка индикации, выходы формирователяоднократных импульсов подключенык входам начальной установки блокапамяти и регистра сдвига блока распределения импульсов, вход которогосоединен с первым выходом порого"вого блока.2. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что датчикимпульсов выполнен из усилителя имембранного узла с пьезорезонатором, который включен в цепь обратной связи усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Угрюмов Е.П. Элементы и узлыЭПВМ. М , Высшая школами, 1976,с. 199-212.2. Информационный листок В 21176Свердловского межотраслевого территориального центра НТИ и пропаганды, 1976 (прототип ),Тираж 704 осударственного лам изобретений сква, Ж, Рауш Подпискомитета СССРи открытийскя наб., д