Измеритель скорости распространения упругих волн Советский патент 1985 года по МПК G01H15/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости рас пространения упругих волн в массиве горных пород.

Известен измеритель скорости распространения упругих волн, содержпц1Й после човательно соединенные блок управления и излучатель, а также п каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика, предусйлителя, фильтра и основно го усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усилнтеля, блока сброса, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, и дополнительного усилителя, последователвдо соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устройства вывода информации СО

Недостатком данного измерителя является низкая прочность измерений

Цель изобретения - повьшение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель скорости распространения упругих врлн, содержащий последовательно соединенные блок управления и излучатель и п каналов, каждьш из которых состоит из последовательно соединенньпс датчика, предусйлителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усилителя, блока сброса, второй вход которого соединен с вторым вы ходом блока управления, и дополнительного усилителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, и устройства вывода информации, снабжен последовательно соединенными линейным выпрямителем, вход которого соединен с выходом основного усилителя, пороговым устройством, второй вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя, и блоком выделения первого полупериода, выход которого соединен с первым вхо дом триггера длительности,- второй вход которого соединен с выходом

триггера длительности предыдущего канала, последовательно соединенными одновибратором, вход которого соединен с блоком вьоделения первого полупериода, и блоком совпадения, второй вход которого соединен с четвертьм выходом блока управления, а выход - с вторым входом преобразователя временных интервалов, а при этом второй вход триггера длительности первого канала соединен с первым выходом блока управления.

На чертеже схематически изображена блок-схема измерителя скорости

распространения упругих волн.

Измеритель скорости распространения упругих волн содержит последовательно соединенные блок 1 управления и излучатель 2 и п каналов (не обознчены) , каждый из крторьпс состоит из последовательно соединенных датчика 3, предусйлителя 4, фильтра 5 и осноного усилителя 6, последовательно соединенных блока 7 задержки, вход которого соединён с выходом основног усилителя 6, блока 8 сброса, второй вход которого соединен с вторым выходом блока I управления,-и дополнительного усилителя 9, последовательн соединенных триггера 10 длительности преобразователя 11 временных интерва лов, второй вход которого соединен с третьим выходом блока 1 управления, и устройства 12 выйода информации, последовательно соединенных линейного выпрямителя 13, вход которого соединен с выходом основного усилителя б, порогового устройства 14, второй вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя 9, и блока 15 выделения первого полупериода, выход которого соединен с- первым входом триггера 10 длительности, второй вход которого соединен с выходом блока 1 управления, последовательно соединеиш 1К одновибратора 16, вход которого соединен с блоком 15 выделения первого полупериода, и блока 17 совпадения второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - с вторьш входом преобразователя t временных интервалов,при этом второй вход триггера длительности первого канала соединен с nepsvat выходом блока: управления.

Устройство работает следующим образом. В момент включения питания блок 1 управления вырабатывает сигнал, обнуляющий пиковый детектор (не показан) , который входит в состав блока 8 сброса. Сигналы помех от датчика 3 через предусилитель 4, фильтр 5, основной усилитель 6 и линейньй выпрямитель 13 поступают на пороговое устройство 14, которое вырабатывает серию импульсов, которые поступают на блок 15 выделейия первого полупериода, на выходе кото рого формируется один первый импуль поступающий на вход триггера 10 длительности и переводящий его в нулевое положение, этот же сигнал поступает на вход одновибратора 16., который формирует йа выходе нулевой уровень длительностью 0,1-0,5 с. По окончании формируемого импульса одновйбратор 16 возвращается в исходное состояние логической единице на своем выходе. Кроме того, сигнал помехи с основного усилителя 6 пост пает через блок 7 задержки на пиков детектор, который входит в состав блока 8 сброса, и преобразуется в . напряжение, равное амплитуде помех, которое через дополнительный усили тель 9 подается на пороговое устройство 14, в котором уровень порог срабатывания устанавливается равным уровню .помех. После проведения этих операций можно производить измерени Через промежуток времени, необходимый для определения и установки порога срабатывания, блок I управления вырабатывает сигнал, устанавливающий преобразователь 11 временных интервалов в нулевое состойние, и сигнал, запускающий излучатель 2 и переводящий триггер 10 длительности в открытое состояние. При это разрешается поступление счетных импульсов от генератора счетных импульсов (не показан) от блока I yirравлеШ1я на преобразователь J1 временных интер в алой, йнпульс упругой вол, г«нерируемьй излучателем 2, через исследуему достигает датчика 3 нервого канала, где преобразовьюае ея в электрический сигнал, и предусилитель 4, фильт 5, основной усшштель 6 поступает на линейш вьтря ттель 13« где . преобразуетсй.в сигнал одинаковой полярности, например положительной., Этот сигнал поступает на пороговое устройство 14. Пороговое устройство 14срабатывает именно по первому вступлению приходящей сейсмической волны независимо от фазы первого вступления - положительной или отрицательной. На выходе порогового устройства 14 формируется серия прямоугольныз импульсов, которая поступает на вход блока 15 вьщеления первого полупериода. Блок 15 вьщеляет из серии прямоугольных импульсов только один первый импульс, который переводит триггер 10 длительности в закрытое состояние, при этом прекрагщается поступление счетных импульсов на выход преобразователя 11 йременных интервалов, .а триггер длителы ности следующего канала переводится в открытое состояние. Одновременно этот первый импульс с выхода блока 15вьщеления первого полупериода поступает на вход одновибратора 16, который формирует на своем выходе нулевой уровень в течение О,1-0,5 -с, давая запрет через блок 17 совпадения на прохождение счетных импульсов в преобразователь П. временных интервалов. В течение времени, установленного одновибратрром 16, счетйые импульсы не поступят на преобразователь 11 временньгх интервалов даже в том случае, если от датчика 3 поступит сигнал на их подсчет. Таким образом, число счетных импульсов, поступившее на преобразователь 11 временных интервалов, пропорционально длительности импульса, вырабатываемого триггером 10 длительности, или времени распространения упругих волн в измеряемой среде. Упругая волна от излучателя 2 последовательно достигает датчика второго канала, результат измерений фиксируется на устройстве вывода информации первого канала, далее упругая волна достигает датчика второго канала. Цикл измерений продолжается до тех пор, пока упругая волна не достигнет датчика последнего канала. Отсчеты, полученные в устройствах вывода информации всех каналов, заносятся в журнал. Зная расстояние между излучателем 2 и датчиками всех каналов, определяется скорость упругой волны, как отношение пройденного упругой воЛной пути к времени распространения на 3JOM пути..

51158870

Использование предлагаемого изме- поступающие с одновибратора, не ,позволяет повысить точность пропускают отраженные эхо-сигналы измерений, так как сигналы запрета, для подсчета временного интервала.

ИЗМЕРИТЕЛЬ.СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН, содер-. жащий последовательно соединенные блок управления и излучатель и п каналов, .каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика, предусилителя, фильтра и основного усилителя, последовательно соединенных блока задержки, вход которого соединен с выходом основного усилителя, блока сброса, второй вход которого соединен с BTopbiM выходом блока управления, и дополнительного усдаителя, последовательно соединенных триггера длительности, преобразователя временных интервалов. второй вход которого соединен с тре- тьим выходом блока управления, и устройства вывода информации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен последовательно соединен.ными линейным,выпрямителем, вход которого соединен с выходом основного усилителя,пороговым устройством,вто. рой вход которого соединен с выходом дополнительного усилителя, и блоком выделения первого полуп«риода, выход которого соединен с первьм входом триггера длительности, второй вход которого соединен с выходом триггера длительности предьиущего канала, (Л последовательно соединенными одновибратором, вход которого соединен с блоком выделения первого полупериода, и блоком совпадения, второй вход которого .соединен с четвертым выходом блока управления, а выход - с вторым входом преобразователя временных интервалов, а при зтом второй вход тригО1 гера длительности первого канала соедиОб Об нен с первым выходом блока управления. ч