Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород

торс кое бюро ения Инститво СССР1977.о СССР0 1981 (про свидетель 1 С 39/00 идетельст 21 С 39(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ У 1 РУГИХ ВОЛН В МАССИВЕ ГОРНЫХ Г 1 ОРОД, содержащее лва датчика, выходы которых через соответствующие усилители подключены к входам элемента ИЛИ, вы. ход которого подключен к входу дифференциального дискриминатора, первый выход.1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(21) 359781329-03 (22) 01.06.83 (46) 15.08. 84. Бю (72) Ф. Т. Кулиев (71) Специальное геофизического п тута геологии АН (53) 622.022.74(08 (56) 1. Авторское Ло 744136, кл. Е 22. Авторское св Гп 977778, кл. Е тотип). которого подключен к входу формирующего ключа, а второй выход - к одному входу первого элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора, а выход первого элемента И подключен к счетному вход, первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого подключен к выхолу формирующего ключа, триггер, единичный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора, и второй реверсивный счетчик, коловый выхол которого подключен к блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции устройства, выход формирующего ключа подключен к тактовому входу триггера, выхол второго элемента И под- Ж ключен к счетному входу второго реверсив- у у ного счетчика, а нулевой выход первого ре- ЧМГф версивного счетчика подключен к управляющем вхолх второго реверсивного счетчика.)1 ж(3,, И(ИО.)1, 3(1;3)351 01 СИКИ 1 с).Ь 3 ж ( Н Н (;С)С( )5 11 И ( Х 1(. И 1 53 С В О 11 С 13Р И ( ( )) ( С С( 31 сзсо(0 ) сГро(с О, (0,ерскс 1 сс ЛВ 1,)г 3)ки,;)ы Олы НОор),)х чс рез усилитсли,.1,)Н К Н К ВЫХОЛУ ГСНС)Рс)ОРс(, тРИ.(Ч, )ы Х). М) ГОРОГО СОС,1)НСН С 3)С)ЫМ) БХО- ,сО 1 )Т 3) О эгСПе)1 Га 11, 10 рйй ВХОЛ КОТРОГ )Г)Н)с)Е)1 К Е)ЫХО У 1(НСР; 1)Р;3, СГ БЫ 11 )( БС РС)Б)ЫИ СЧ(.ТЧИК, КО;ОВИ30"0 0 (.ОС;ИНСН С ВХОЛОХ бгОКс ИН,3 икс 1- и Горой рс ксрсик)ый сс ик, у;р;3- ,15)НСИИ КХОЛ К 010 РО)0 )СРСЗ 1 СРБЬ)1 фП. ч 3) м 10 ии и н;1 к 110,кл 101(.н к Бт 01 Н) х Бы холх лиффс ренциальноп лискрими:1;1 с)р)1Х стРОИ(П КС) СОЛСРсЕСИ) ;1.;+ С РСЛС 1)РС мсни, Б)орои (Орхирх н)п 31 Н.(к)ч, Второ)рс ии э.см(.нты 11 111, ирс)с 3 3 холы 3)с,1( РСМС)5 С ОС Л) НС 311 С кХО,с 1113 ЧСИГ 1 ИСССИ И СНСРаОРс 1, с 1 13 Ь(ХОЛ С И(.РВЫ Х ВХОЛОХ) тороп) элсмс)п; 11,1 И, порой вхол котоР 30 ПОЛк;1 к)с 3 к Бы ХО;Ед Б ГОРОО эсемснИ, с 1 Вхит - К ССГ 13)чч ВХО1(СрБОО 1)С ВСРС 3 Е)130 0 С 1(Т И Кс), Х 3 Рс 1 ВЛ 5)Ю)Е)и Е)ХОЛ КОТОРОП) (СЛИ Н(.и С кХО,ОХ 1 РИГЕРа, Б.О;)ы грсгьс о элемс)га 11,1 И сс)с;3 Нс 3 ы с 3.,0,3)хи о(н)их сГ)схс)поИ, а выхо,е со с (ным кх лоч Второо рсксрсив)юо счсг 1 ка, Выход к) Гороо нлклкчсн к одному из Б)олов триГс.ра, лруОи ВхО;3, котОрО 0 ЧЕРС З ВтОРОй фОРМИ РУК) ЦИ й КЛЮс )ОЛКЛ Ю 1 С 13 К 311 ХИЛ, (.ООГВ(ХГСТВЧЮ)ЦЕ 0 Х СИ,1 И 1 С. ля ,1.Иедоста е Нами известного устройства Я В Л Я К) Т С 53 б ОГ Ы 1 ОЕ В Р Е Х 1 Я И 3 (3 Е Р С 51 1 Я с 3 Р (. мсни рас 1 ространсния упруги; волн ча сикс горных )орс)д и сложеюсть конструкеии11 аиоолее близким по технической схности к изобретеник является устройст 130 ДЛ 5( ОПРСЛ(. 1 СНИ Я ВРСМЕ 1 И РВСРОСТРс 1)(СНИ 5 хнругих во.н ) массиве орных пород, содержа)цсс лва латчика, выходы которых через соотве 3 ствуюисие усилители подкл)очены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу дифференциального дискриминатора, первый выхол которого полклкчен к входу формирук)3 цего ключа, а второй выход -- к одному входу первоо элемента И, к другому входу которого подклн)чен выход генератора, а выхол перво- ГО элемента И подключсн к счстному Входу ервого реверсивного сче 1 ика, управляюций вход которого подклк)чен к кходу формируюнего ключа, тригер, единичный Выход которого подключен к первому вхо;Еу второго эл(.чента И, второй вхол котороо иолключен к выхолх гееератора, и второй рекс рсивный счетчик, кодовый выхол которо- ГО ПО;клк)чен к б,1 Окх ин,)икации11(.3001;3 Гкс)х 1О 0С)ОЙС: Б;3 Я,1; О51 С 1)СОКс 151 Г(131 (Г)з, б) СГ( 1 ЛС(13 с) (1РСП)НОССЬЕВ, ИОС)Ч , 1 Р( 3) Л(, Н,(1113 Р С,3 С) С 1(13: 31)Х) Л И(Г(. Р и с"3 И К ( К (3 С 1 (3(,.И;1 С)( С) а,; ;351 С ( 1 (И ; 1 С ; 33 ) ( ; ( И ; ;, 3,И 51 ) ( 3,б 31, 313 3 1 1) , Н )33111 Х (;)1 3.(,): Б . с 1 ) л с) С11)СТЬ К 1101,) К 3,1:,6 с 1.ВС 13 53 3( (ЛИ Ч)(ЬН) (СИОН(3, 3(;(Н,;)(,((К) Гс)Е" В РсжИ)С С:( 10 ж(1)ИС)5 И;33 КИ 3 1Вс 1 СГС 51 Б МОМС)31 Е)РСХ 1(:31 И, СООГ:ЗСТСТХ Н, И йП 05113 ЛС.НИК) ВТОРОГО ВЫХО,но 0 Ихус 1 ЬСа ГОГО45 же клк)ча, причсч в мс)хе)ет врехс)3, с:)0встствх нции обнхлению второго реве;икНОГО С 1 ЕТ 1 ИКа, (.И На;1 ОМ С ЕГО ВЫХОДс 1 1(вый реверсивный счечик переводится Б рсжим Высеетанее, чем обеспечивается у)с)1, -50 ИЕНИС СГО СОЛЕРжИМОГО К КОНЦУ ИИКЛа 1:)х(СРЕНИЯ На ОЕРЕЛСГЕ)(НХН Е)ЕЛИс)НЧ. ИРциональнук Ь 1, г. с. Ироизволится ко )р( к1 и 51 Ои)бки из)1 срсния Гри тОХ Отис( Ес(енеобхоли)ость В ис)ользовании рслс В, смени, а гакжс элсчста И,1 И на )ХО.( 1. р55 ВОГО;)еВС Рс иВнОГО с т 3 кс)1 олключснис кы. ола форчир; н) и(,КЛ 10 с К Тс 1 КТО 130 Х 1) ВХСЛМрИГСр 1 0 хо5 )О (5 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 с рг. 1 ервым импульсом к,кчзк;ванный триггер должен быль ус"спгси в положение 1, а вторым импульсом в положение О. Годклк)чепце выхода второго элемента И к счетному входу первого реверсивного счетчика необхолимо лля того, чтобы пропустить на счетный вход указанного счетчика импульсы генератора в интервале времени, соответствукцех нахождению триггера в положение .одключение управляющего вхола первого реверсивного счетчика к выходу второго реверсивного счетчика необходимо лля переключения первого реверсившго счетчика в режим Вычитание в момент времени, соответствующий обнулению второго реверсивного счетчика.На фиг. 1 показана структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.Устройство содержит два датчикаи 2,выходы которых через соответствующие уси.лители 3 и 4 и элемент ИЛИ 5 подключены к входу дифференциального дискриминатора 6, первый выход которого соединен с первым входом первого:лемента И 7, второй вход которого подключен к выхолу генератора 8, триггер 9, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 1 О, второй вход которого подключен к выходу генератора, а выход - к счетному вхолу второго реверсивного счетчика 11, управляющий вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика 2, а кодовый выход - с входом блока 13 индикации, и формирующий ключ 14, вход которого соединен с вторым выходом дифференциального дискриминатора, а выход - с тактовым входом триггера и с управляющим входом второго реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И 6. Кроме того, в состав дифференциального дискриминатора входят пороговые элементы 15 и 16, элемент ИЛИ 7 и ключ 18.Устройство работает следующим образом.Упругие волны, возбуждаемые источником (не показан), распространяются в массиве и достигают датчиков 1 и 2, вызывая их срабатывание, причем первым срабатывает датчик, находящийся ближе к источнику, например датчик 1. Сигнал с этого датчика после усиления усилителем 3 (фиг. 2, а; сигнал в точке А) проходит через элемент ИЛИ 5 и поступает на вход дифференциального дискриминатора 6, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов 15 и 16 нижнего , и верхнего 13 уровней соответственно. Срабатывая, пороговые элементы формируют импульсы, которые проходят через элемент ИЛИ 17 на ключ 18, с выхода которого снимается прямоугольный импульс, равный по длительности времени с, нарастания фронта сии;.; в г к .)с, б - 1 ян. )Ол ьпыи ип гс о.цп ся нс )пр вгяк- п(ив в) о эгсепт 1и окрьвсг сго н нрс )я ),т вс чс пи которо и сс)тнье и,)с) гс)ртор 8 3 пслн 5(к) певерсивныи ссГик2, исб)от(К)пси в рсжимс (ожение (фиг. 2, в. В момснт в(счс пи, соответст в юп,и и с рабаты вани о оропного элсмспз 16 верхнс о ) ровня сиги;лз в точке )с. формир) кший клкгч 14 выпаст первый импульс (фиг. 2, г), который юступзет, во-первых, нз х прзвлякший вход ревсрсивного счетчика 12 и переводит сго в рс. жим обратного счеты, т. е. в режим Вычитание (работа счетчика в это режимс начнется позже -- с приходом очерелной пачки импульсов с выход элемента И 7) и, во-вторых, на тактовый вхол триггера 9, устанавливая его в положение(первоначально триггер изхолился в положение О), при этом потенциал высокоо ) ровня, соответствующего уровню логической 1, с единичного выхола трипера (фиг. 2 л) подается на управлякгший вхол элемента И 10 и открывает его, разрешая поступление счетных импульсов генератора 8 на вход реверсивного счетчика 11, работаюпего в режиме Сложение (фиг. 2, е). Сигнал с датчика 2 после усиления усилителем 4 (фиг. 2, з, сигнл в точке Б) подается через элемент ИЛИ 5 на лифференциальный дискриминатор 6, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов 15 и 16 нижнего и верхнего уровней и формирование на выходе кгкча 18 прямоугольного импульса, равного по лли)тельности времени (, нарастания фронта сигнала в точке Б (фиг. 2, б). Этот прямоугольный импульс вновь открывает элемент И 7, через который счетные импульсы генератора 8 начинают поступать на вход реверсивного счетчика 12 (фиг. 2, в). Солержи мое последнего уменьшается (так как ранее счетчик был переведен в режим Вычитание) и через время, равное 11становится равным нулю. В этот момент времени сигнал Обнулениеъс выхода реверсив. ного счетчика 12 (фи. 2, ж), поступая на управляющий вхол реверсивного счетчика 11, переводит его в режим Вычитание, начинается цикл коррекции ошибки измерения л 1 - т В режиме Вычитание (фиг. 2, з) содержимое счетчика 11 уменьшается (на величину, пропорциональную Ьло тех пор, пока не сработает форхируюций ключ 14, второй импульс с выхола которого (фиг. 2, г) возвращает триггер 9 по тактовому входу в исходное положение О (фиг.2, л), при этом разрешающий потенциал с управляющего вхола элемента И 10 снимается, поступление импульсов генератора 8 на реверсивный счетчик 11 прекраща,тс 5 На абсО б,)к 1,5 ин,1 икани51 о сравненик с )ргт) иигм сс грои.)1:КОНС ГРСЕТ 11 вио ИРОИЕ 1 а К К 1 К ИО Т 1 ОЕ НС),ЕМЕ, 1 СЕС)К 111 К)И 1 ЕГ НЕООК);1 ИМОС 1 Ь ИС 1:,вовянин ресе времени ЕЗместе с рн в ь41 Е Н И И С К СКЧ 51 Е ТС Н И 1И 011) Е И 1 Н ( и, Кр к) виос 1 т этОт сзег В 1)е 1,1 ВГ; "ь 1,1)мНИ И 1 нст 1 изм д ,Г и Ганис. ь,А1 скрсл И ВсрссГирак 565арственного комитзобретений и откЖ -35, Рау)нскаяУк Город,Ра цр. Заказ 5380/23 ВНрам: ик ИИПИ Госу по делам 35, москва,Г 1 ПП Пате