Устройство для контроля горных пород в массиве

(51)5 Е 21 С 39/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ-0 рному деи эффекжнт зонды невмоприр 16, ультючает форикатор 12,УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМГКНТ СССР(71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства(72) Я. А. Сериков, М. Е, Богуславскийи И, П. Серикова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГО НЫХ ПОРОД В МАССИВЕ.1 - 3, досылочные штанги 4 - 6, пвод 7 с резервуаром 8, коммутаторазвуковой блок 9. Последний вклмирователь 13, генератор 10, инд времяимпульсный преобразователь 11, Для достижения цели устр-во имеет генератор 17 радиочастоты, делитель 14, задающий генератор 27, модулятор 18, усилитель 28 мощ-ности, блок 19 автоматики, широкополосный усилитель 29, усилитель 15, полосовой фильтр 30. Блок 19 автоматически подключает зонды 2, 3 к входу усилителя 29 и зонд 1 к выходу усилителя 28 мощности, Последний посылает импульс радиочастоты через зонд 1 в горный массив. Импульс формируется блоками 17, 18, 27, Фильтр 30 обеспечивает отделение сигнала от промышленных помех. Преобразователь 11 запускается генератором 1 О и останавливается сигналом с усилителя 15. Индикатор 12 отобра- жает скорость ультразвука в массиве пород. Применение устр-ва позволяет контро лировать состояние горных пород в условиях действия промышленных помех. 3 ил.Изобретение относится к аппаратуре дляисследования горных массивов, в частности для исследования физико-механическихсвойств горных пород. Цель изобретения - повышение точности и эффективности контроля. На фиг. 1 приведена структурная схемаустройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 , временные диаграммы работы блока автома. тики.Устройство содержит ультразвуковыезонды 1 - 3 с электрокабелем, досылочные штанги 4 - 6 с фиксаторами, пневмопривод 7, резервуар 8 сжатого воздуха, ультразвуковой блок 9, включающий генератор 10 частоты повторения зондирующих импульсов, времяимпульсный преобразователь 11, индикатор 12 измеренного параметраультрозвукового сигнала, формирователь 13 сигналов, делитель 14 напряжения, соединенный с выходом ультразвукового блока 9, усилитель 15, коммутатор 16, генератор 17 радиочастоты, модулятор 18, блок 19 автоматики, включающий формирователь 20 импульсов, триггеры 21 - 23 и ключи 24 - 26, задающий генератор 27, усилитель 28 мощности, широкополосный усилитель 29, поло- совой фильтр 30.Выход коммутатора 16 через широкополосный усилитель 29 и полосовой фильтр 30 подсоединен к усилителю 11, выход которого соединен с входом блока 9, выход которого подключен к входу делителя 14, пер" вый выход которого соединен с входом блока 19 автоматики, второй выход подключен через задающий генератор 27 к первому входу модулятора 18 второй вход которого соединен с генератором 17 радиочастоты, выход подключен через усилитель 28 мощности к дополнительному входу коммутатора16, управляющие входы которого соединеныс выходами блока 19 автоматики.Устройство для контроля горных пород в массиве работает следующим образом.Ультразвуковые зонды 1 - 3 с электрокабелями устанавливаются досылочными штангами 4 - 6 с фиксаторами в месте контроля массива и прижимаются к исследуемой породе с помощью пневмопривода 7, соединенного с резервуаром 8 сжатого воздуха,Включается питание устройства. При этом генератор 17 радиочастоты вырабатывает сигналынекоторой фиксированной частоты, значение которой установлено вне диапазона спектра частот промышленныхакустических помех. Модулятор 18 устройства находится в закрытом состоянии. Выходной сигнал ультразвукового блока 9 поступает через делитель 10 на вход блока 19 автоматики,-а также к входу задающего генератора 27.При поступлении на вход блока 19 им.пульса от делителя 14 блок 20 обеспечивает необходимые электрические параметры импульса, управляющего триггерами 21 - 23через ключи 24 - 26. При этом выходнойпотенциал триггера 21 управляет входомразрешения ключа 25, выходной потенциалтриггера 22 - выходом разрешения ключа26, а триггер 23 - ключом 24. В результате такого соединения триггеров и ключей,последовательность управляющих импульсов на входе влока 19 преобразуется в последовательность импульсов на выходах триггеров 21 - 23 таким образом, что положительные перепады этих триггеров обеспечивают автоматическое последовательноеподключение ультразвуковых зондов 1 - 315 коммутатором 6. Первым появляется управляющий сигнал на выходе триггера 23, заним -- на выходе триггера 22,Такое соединение элементов блока 12автоматики обеспечивает подключение черезкоммутатор 16 зондов 1 - 3 в необходимойпоследовательности. Так, например, положение 1 (фиг. 3) обеспечивает подключениеультразвуковых зондов 1 и 2 к выходу уси"лителя 28 мощности и входу широкополосного усилителя 29 соответственно. Одно 25 временно задающий генератор 27 выраба. тывает импульс прямоугольной формы,поступающий на модулятор 18 и обеспечивающий прохождение пачки колебаний радиочастоты определенной длительности на входусилителя 17 мощности. С выхода усилитеЗО ля 17 мощности сформированный радиоимпульс поступает через коммутатор на ультразвуковой зонд 1, обеспечивая генерирование зондирующего сигнала на частоте, отличающейся от частоты промышленныхакустических помех. Прошедший через иссле 35 дуемую горную породу ультразвуковой сигнал воздействует на ультразвуковой зонд 2,Возбужденный сигнал подается на вход широкополосного усилителя 29, а с выхода последнего на вход полосового фильтра 30, ко 4 О торый обеспечивает процесс фильтрованиясигналов промышленных помех. Усиленныйотфильтрованный сигнал через усилитель 15поступает на вход ультразвукового блока 9.Времяимпульсный преобразователь 11 ультразвукового блока 9, запущенный импуль 46 сом генератора 10 частоты повторения иостановленный сигналом от усилителя 15обеспечит измерение скорости ультразвукав массиве, а индикатор 12 представит величину измеренного параметра ультразвукового сигнала.50Последующие выходные сигналы ультразвукового блока 9 с помощью блока 19 автоматики и коммутатора 16 автоматичаскипереключают ультрозвуковые зонды 1 - 3на вход широкополосного усилителя 29 ивыход усилителя 29 мощности (фиг 3, положения 2, 3), тем самым обеспечивая автоматическое измерение скорости ультразву- .ка в трех различных направлениях.Формула изобретенияУстройство для контроля горных пород в массиве, включающее трн ультразвуковых зонда с электрокабелями, соединенные с входами коммутатора, досылочные штанги с фиксаторами положения зондов, пневмопривод с резервуаром сжатого воздуха, ультразвуковой блок, включающий формирователь сигналов, генератор частоты повторения зондирующих импульсов, индикатор и времяимпульсный преобразователь, причем вход формирователя сигналов соединен с входом ультразвукового блока, выход подключен к первому входу времяимпульсного преобразователя, выход которого соединен с индикатором, второй вход подключен к первому выходу генератора частоты повторения зондирующих импульсов, второй выход которого соединен с выходом ультразвукового блока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и эффективности контроля, оно снабжено генератором радиочастоты, блоком автоматики, делителем, задающим генератором, модулятором, усили-телем мощности, широкополосным усилителем, полосовым фильтром, усилителем, причем выход коммутатора через широкополосный усилитель и полосовой фильтр подсоединен к усилителю, выход которого соединен с рходом ультразвукового блока, выходкоторого подключен к входу делителя, пер.вый выход которого соединен с входом блока автоматики, второй выход подключен через задающий генератор к первому входу модулятора, второй вход которого соеди нен с генератором радиочастоты, выход подключен через усилитель мощности к дополнительному входу коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходами блока автоматики,% Составитель А, Рыбаков Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор А. Обручар Заказ 2899 Тираж 390 Подписное / ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно. издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101,