Способ определения зон активного трещинообразования в процессе деформирования горных пород и других материалов и многоканальное устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01V1/00 

Описание патента на изобретение SU1396105A1

Изобретение служит для оперативного выделения зон интенсивного трещинооб- разования, определения их пространственного расположения, непрерывного и длительного контроля и регистрации в реальном времени изменения количества сигналов акустической эмиссии (АЭ), генерируемых выделенными зонами и может быть использовано при изучении явлений типа макроразрыва, горного удара, землетрясения и т.п., наблюдающихся в условиях длительного воздействия больших механических нагрузок на объекты из различных хрупких материалов как естественных, например горные породы, так и искусственных, например бетон и другие строительные материалы, а также как составная часть комплекса для проведения неразрушающего контроля состояния объектов, находящихся под воздействием механических нагрузок.

Целью изобретения является повыщение эффективности способе, путем поканальной локально определенной регистрации сигналов АЭ.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для реализации способа; на фиг. 2 - блок-схема N-канального блока определения номера канала, который первым принял сигнал АЭ (БОНК); на фиг. 3 - блок-схема N-канального блока первичной обработки информации (БПОИ); на фиг. 4 и 5 - схематическое изображение экспериментальной реализации способа на модели; на фиг. 6 - участки изменения активности АЭ.

Способ осуществляют следующим образом.

Устанавливается объект исследования или контроля, прочностные структурные параметры которого могут изменяться во времени под действием различных факторов, определяющих его напряженное состояние. Таким объектом может служить материаль- ное тело, все части которого акустически связаны между собой. Например, блоки горной породы земной коры в сейсмоактивном районе, обычно имеющие характерные размеры в несколько километров (п-10 м), удароопасные участки горных выработок при производстве работ в горнодобываюш,ей промышленности с размерами в несколько десятков метров (п-10 м), промышленные конструкции от единиц до десятка метров (п 10°-п-10 м), лабораторные образцы при исследовании материалов в условиях различного напряженного состояния с размерами от долей метра до метра ( п-10° м). Большой диапазон размеров объектов от 10 до Ю метра определяет широкий энергетический спектр происходящих в материале динамических явлений и генерируемых ими акустических сигналов (АС). Данный способ может быть использован

для исследования и контроля состояния объектов с размерами от П 10 до 10 метра в случае реализации устройств с характеристиками, соответствующими параметрам АС.

Объект, подлежащий исследованию, делится на участки или зоны контроля (ЗК), в середине которых устанавливаются приемники-преобразователи упругой энергии в электрическую. Если заранее неизвестны какие-либо зоны особого интереса, то объект делится равномерно на участки с одинаковой площадью. В другом случае приемники устанавливаются также и в серединах особых зон. После установки приемников к он- фигурация и размеры ЗК определяются границами, которыми являются поверхности, составленные точками с равным расстоянием до смежных приемников. Количество ЗК не ограничено и определяется необходимой подробностью наблюдений и характеристиками применяемого устройства для осуществления способа.

Упругая волна от динамического явле- кия (АС), например от появивщейся трещины в какой-либо части объекта, распространяется по всему объе.му с соответствующей материалу скоростью и преобразуется одним или несколькими приемниками в электрический сигнал. В общем случае расстояние от места излучения волны до различных приемников различно и время пробега волны пропорционально расстоянию от источника до соответствующего приемника. Данный способ использует это свойство распространения упругой энергии таким образом, что появление АС на каком-либо приемнике одновременно запрещает прием по всем остальным каналам регистрации и прием ведется только каналом, первым принявшим сигнал. Таким образом, АС от источников, находящихся в ЗК того или иного приемника, регистрируются только им, поскольку ЗК состоит из точек, имеющих минимальное расстояние до данного приемника. Данный способ определения зон активного трещи- нообразования, использующий разницу времен прохождения упругих волн от источника до приемника, позволяет выделить акустические сигналы от сигналов электромагнитной (ЭМ) природы, являющихся в данном случае помехой. Выделение ЭМ сигналов как промыщленных, так и природных осуществляется по признаку одновременности их появления на всех приемниках в связи с больщой скоростью распространения ЭМ волны. Вблизи приемников-преобразователей упругой энергии располагается приемник электромагнитных волн, имеющий эквивалентные с ними характеристики. В простейщем случае таким приемником может быть еще один дополнительный преобразователь без акустического контакта с объектом. Если время появления сигнала

20

входов Б пои 8 «1, на его первый выход проходит сигнал с соответствующего из N первых входов Б ПОИ 8, который поступает на вход селектора 9 сигналов АЭ, а на соответствующем из N вторых выходов БПОИ 8 появляется уровень «1, что является сигналом разрешения записи в соответствующий поканальный счетчик 10 сигналов АЭ. Селектор 9 сигналов АЭ оценивает параметвыходе стандартный импульс, поступающий на счетные входы поканальных счетчиков 10. В момент появления этого импульса лишь один поканальный счетчик 10 сигналов АЭ имеет на управляющем входе уровень «1, поступающий с БПОИ 8, поэтому только этот счетчик сможет увеличить свое состояние на единицу. Таким образом, увеличивается состояние счетчика того канала.

Спустя установленное время после возникновения счетного импульса на первом

на приемниках упругих волн совпадает соных выходах сохраняется уровень «О. Вывременем появления сигнала на приемникеходы БОНК 7 соединены с соответствующиЭМ волн, то осуществляется запрет на ре-.ми N вторыми входами БПОИ 8. В исходгистрацию этого сигнала. Таким образом,ном состоянии на всех выходах БПОИ 8 при- осуществляется регистрация только сигна- с сутствует уровень «О.

лов АС, источниками которых являютсяПри появлении на одном из N вторых

динамические явления в материале исследуемого объекта.

Контролируя скорость накопления соответствующим каналом сигналов, поступаю-на вход селектора 9 сигналов АЭ, а на соотЩИХ от приемников, расположенных в СООТ-ПРТГ-ГПУШТПРМ ич Ы RTnnwv иыупгтпн КППИ

ветствующих ЗК, можно судить о развитии трещинообразования в той или иной части объекта в реальном времени и выделять зоны с аномальной активностью. Поканаль- ная регистрация информации позволяет за- 15 ры поступающего сигнала и при выполнении тем построить графики активности по зонам заданных условий вырабатывает на первом в зависимости от времени, величины давления, деформации или других параметров состояния ЗК и по характеру изменений сделать заключение об устойчивости или критическом состоянии соответствующей зоны и всего контролируемого объекта.

Способ осуществляют с помощью устройства, которое включает в себя контролируемый объект 1, преобразователи 2 упругой энергии в электрическую, предваритель- 25 на вход которого первым поступил сиг- ные усилители 3, линии 4 связи, канальные нал АЭ. усилители 5, компараторы 6, блок 7 определения номера канала, который первым принял сигнал АЭ (БОНК), блок 8 первичной обработки информации (БПОИ), селек- о выходе селектора 9 сигналов АЭ на втором тор 9 сигналов АЭ, поканальные счетчики его выходе возникает импульс, устанавливающий БОНК 7 в исходное состояние. В случае, если поступивщий на вход селектора 9 сигналов АЭ,сигнал не удовлетворяет заданным условиям, на втором выходе се- 25 лектора 9 возникает импульс, возвращающий БОНК 7 в исходное состояние.

Через определенные промежутки времени, определяемые конкретными задачами контроля и масштабами контролируемого объекта, на третьем выходе БПОИ 8 появляются стандартные сигналы, являющиеся командами регистрации для регистрирующего устройства 11. При этом регистрируется содержимое всех поканальных счетчиков 10 сигналов АЭ, поступивщее к моменту

тановленный пороговый уровень, на их вы- 45 регистрации на информационные входы ре- ходах формируются пачки импульсных сиг- гистрирующего устройства, налов стандартной амплитуды, причем дли-Выход дополнительного приемника 12

тельность каждого импульса равна времени электромагнитных сигналов подключен к превыщения каждым полупериодом сигнала входу запрета приема электромагнитной порогового напряжения, а количество им- помехи БПОИ 8. Если сигналы с одного или пульсов в пачке равно числу этих превыше- 50 нескольких из N компараторов 6 совпадают НИИ. С выходов компараторов б сигналы по времени с заданной точностью с сигна- поступают на соответствующие сигнальные лом на выходе дополнительного приемника входы БОНК 7 и на соответствующие N 12 электромагнитных сигналов, то прини- первых входов БПОИ 8. БОНК 7 в исход- мается рещение о наличии электромагнитном состоянии имеет на всех своих выходах 55 ° помехи, прекращается подача сигнала уровень «О и работает таким образом, что на вход селектора 9 сигнала АЭ и селектор при поступлении сигнала на один из его 9 сигналов АЭ вырабатывает на втором вы- N сигнальных входов на соответствующем ходе импульс, возвращающий БОНК 7 в выходе появляется уровень «1, а на осталь- исходное состояние.

10сигналов АЭ, регистрирующее устройство

11и дополнительный приемник 12 электромагнитных сигналов.

Устройство работает следующим образом.

Акустический сигнал, генерируемый в исследуемом объекте 1, возбуждает один или несколько из N преобразователей 2 упругой энергии в электрическую. Электрические сигналы усиливаются предварительными усилителями 3 и по линиям связи 4 поступают на входы канальных усилителей

5и далее на входы компараторов 6.

При поступлении на входы компараторов

6сигналов с амплитудой, превыщающей ус40

входов Б пои 8 «1, на его первый выход проходит сигнал с соответствующего из N первых входов Б ПОИ 8, который поступает на вход селектора 9 сигналов АЭ, а на соответствующем из N вторых выходов БПОИ 8 появляется уровень «1, что является сигналом разрешения записи в соответствующий поканальный счетчик 10 сигналов АЭ. Селектор 9 сигналов АЭ оценивает параметПри появлении на одном из N вторых

на вход селектора 9 сигналов АЭ, а на соотПРТГ-ГПУШТПРМ ич Ы RTnnwv иыупгтпн КППИ

ры поступающего сигнала и при выполнении заданных условий вырабатывает на первом

выходе стандартный импульс, поступающий на счетные входы поканальных счетчиков 10. В момент появления этого импульса лишь один поканальный счетчик 10 сигналов АЭ имеет на управляющем входе уровень «1, поступающий с БПОИ 8, поэтому только этот счетчик сможет увеличить свое состояние на единицу. Таким образом, увеличивается состояние счетчика того канала.

ры поступающего сигнала и при выполнении заданных условий вырабатывает на первом

на вход которого первым поступил сиг- нал АЭ. выходе селектора 9 сигналов АЭ на втором его выходе возникает импульс, устанавливающий БОНК 7 в исходное состояние. В случае, если поступивщий на вход селектора 9 сигналов АЭ,сигнал не удовлетворяет заданным условиям, на втором выходе се- лектора 9 возникает импульс, возвращающий БОНК 7 в исходное состояние.

Спустя установленное время после возникновения счетного импульса на первом

на вход которого первым поступил сиг- нал АЭ. выходе селектора 9 сигналов АЭ на втором его выходе возникает импульс, устанавливающий БОНК 7 в исходное состояние. В случае, если поступивщий на вход селектора 9 сигналов АЭ,сигнал не удовлетворяет заданным условиям, на втором выходе се- лектора 9 возникает импульс, возвращающий БОНК 7 в исходное состояние.

40

1396105

56

На фиг. 2 изображена блок-схема N-ка-Да логической схемы ИЛИ 15, то сигналом нального блока определения номера канала,с выхода логической схемы И 19 запуска- который первым принял сигнал (БОНК).ется одновибратор 20, и на время его вы- БОНК содержит N J-K триггеров с логикойдержки на выходе инвертора поддержива- (N-1) И по J входам, причем БОНК рабо-с ется уровень «О. Тем самым закрывается тает следующим образом. В исходном со-логическая схема И 16 и логические схемы стоянии все триггеры установлены в нуле-И группы 14. Таким образом, после поступ- вое состояние, при этом на всех J-входахления сигнала на вход запрета приема ЭМП всех триггеров присутствует «О. При по-на первом и 11 вторых выходах БПОИ при- ступлении на один из входов БОНК сигна-сутствует уровень «О. Время выдержки ла соответствующий триггер переходит одновибратора 18 определяет интервал вре- в единичное состояние, при этом на одноммени, в течение которого сигналы на N пер- из J-входов каждого из остальных N-1 триг-вых входах БПОИ считаются помехами геров появляется уровень «О. При нали-электромагнитной природы, наведенными чии на J-H К-входах уровня «О эти N-1на входные цепи устройства. Время выдерж- триггерое не реагируют на появление сигна-15 ™ одновибратора 20 определяет интервал лов на их С-входах и находятся в, так на-времени, на который блокируются выходы зываемом, состоянии хранения «О. Нали-БПОИ после начала воздействия ЭМП. Вре- чие «1 на одном из выходов БОНК указы-мена выдержки одновибраторов 18 и 20 опревает номер канала, который первым принялделяются из условий проводимых работ и сигнал. Такое состояние сохраняется домасштаба контролируемого объекта, появления на управляющем входе сигнала, Входящий в состав БПОИ таймер 21 : возвращающего БОНК 7 в исходное состоя-вырабатывает управляющие сигналы для Qрегистрирующего устройства. Период сле- На фиг. 3 показана блок-схема N-каналь-лЮвания этих сигналов определяется зада- ного блока первичной обработки информа-чами контроля объекта и его масштабом ции (БПОИ) 8. БПОИ 8 содержит две груп-25 и может быть установлен оператором или пы двухвходовых логических схем И 13программно.

и 14, N-входовую логическую схему ИЛИСпособ и устройство испытаны в экспе- 15, двухвходовую логическую схему И 16,риментах в натурных условиях по изучению инвертор 17, одновибратор 18, двухвходо-геофизических и геохимических полей при вую логическую схему И 19, одновибратордеформировании и разрушении целиков 20 и таймер 21.горных пород в шахтных услови-ях, а также БПОИ работает следующим образом.в эксперименте на 50.000-тонном прессе. При появлении на одном из вторых вхо-где испытаниям подвергался блок бетона : дов БПОИ уровня «1 на выход одной изв форме прямоугольного параллелепипеда логических схем И из группы 13 проходитразмером 2X1X0,5 м, содержащий два сигнал с соответствующего первого входа 5 плоских концентратора напряжений, распо- БПОИ. С выхода этой логической схемы. Иложенных в плоскости, перпендикулярной сигнал поступает на соответствующий входбольшим граням и наклонной под углом логической схемы ИЛИ 15, а с ее выхода35° к большей оси блока, вдоль которой на первый вход двухвходовой схемы И 16.прилагалось сжимающее усилие (фиг. 4 и 5). На втором входе этой логической схемы при-Концентраторы напряжения закладывались сутствует уровень «1 с выхода инвертора при изготовлении блока с целью обеспечить 17. При этом на первый ВЕ)1ход БПОИ про-внутреннее разрушение сдвигового типа в ходит сигнал только с одного из первыхцентре образца, чем и определилась область, N входов, причем номер этого входа соот-наиболее важная с точки зрения инстру- ветствует номеру того из N вторых входов,ментального контроля, различными мето- на который подан уровень «1. Одновре-45 Дами, в том числе и данным способом. Испы- менно с этим открывается соответствующаятываемую модель в данном эксперименте из логических схем И группа 14, так как наможно было считать плоской, учитывая со- ее втором входе также присутствует уро-отношение размеров образца, толщина ко- вень «1 с выхода инвертора 17. На ее вы-торого составила С 0,5 м, и заложенной ходе появляется уровень «1, который нос-неоднородности, длина которой по боль- тупает на соответствующий из 11 вторых50 шой грани образца ,7 м, т.е. соотноще- выходоБ БПОИ.ние L/C 3.4. В связи с этим исследуемую В случае появления сигнала на входецентральную область образ ца разбили на запрета приема электромагнитной помехичетыре зоны параллельными плоскостями (ЭМП) срабатывает одновибратор 18, и наперпендикулярными плоскости, в которой время его выдержки на втором входе двух- 5 расположены концентраторы. В центрах входовой логической схемы И 19 присут-зон на поверхности образца закрепили чествует уровень «1. Если во время выдерж-тыре приемных преобразователя упругой ки одновибратора 18 на первый вход логи-энергии в электрическую, в качестве ак- ческой схемы И 19 поступает сигнал с выхо-тивного элемента в которых использоваиы

пьезокерамические диски ЦТС-19. Крайние преобразователи фактически контролировали зоны, ограниченные с одной стороны зонами внутренними, а с другой - внешняя граница определялась чувствительно- стью приемных каналов. На фиг. 4 и 5 внешняя граница для всех зон показана сопряженными окружностями. Приемный преобразователь канала электрической помехи

эксперимента или наблюдения за объектом, т.е. исключены процессы передачи данных в ЭВМ, вычисления координат и т.п., что особенно важно в работах по прогнозу горного удара и землетрясения. Аппаратурная реализация способа оказывается существенно более простой и дешевой, доступна для повторения в геофизических и геологических партиях действующих горнодобыбыл установлен вблизи центральной час- вающих предприятий, работающих в уело1-лтт f f r ftf-trrn пГ / / ч гхл 1 по Чч-лги1 п.п тг ( М/ Г и/ЧРГ 7ПОГ О-НЬ / Г1П 7О Т :1

ти образца. Все преобразователи подключались к установленным на расстоянии 0,5 м от них предварительным усилителям, которые линиями связи соединялись с устройством для приема, обработки и регистрации

ВИЯХ возможного горного удара. Эксплуатация аппаратуры не требует высококвалифицированного персонала и не предъявляет каких-либо специальных требований к климатическим условиям. Использование изобсигналов. Изменение скорости генерирова- is ретения может служить базой для создания

ния сигналов АЭ (активности АЭ) в зонах автоматизированной системы оповещения о

контролировали по показанию цифрового

табло, результаты накопления сигналов за

60-секундные интервалы регистрировались

цифропечатающим устройством. На фиг. 6 ,.

показаны графики изменения активности

АЭ во времени при увеличении давления на

образец, построенные по распечаткам ЦПУ

для четырех каналов, отмеченных римскими

цифрами 1,11,III,1У. Буквами «а, «в, «с.

возможности горного удара.

Формула изобретения

1. Способ определения зон активного трещинообразования в- процессе деформирования горных пород и других материалов, включающий прием генерируемой энергии в виде дискретных сигналов акустической

«d обозначены последовательные интер- 25 эмиссии (АЭ) и одновременную многокаэксперимента или наблюдения за объектом, т.е. исключены процессы передачи данных в ЭВМ, вычисления координат и т.п., что особенно важно в работах по прогнозу горного удара и землетрясения. Аппаратурная реализация способа оказывается существенно более простой и дешевой, доступна для повторения в геофизических и геологических партиях действующих горнодобывающих предприятий, работающих в уелоdl aV ( М/ Г и/ЧРГ 7ПОГ О-НЬ / Г1П 7О Т :1

ВИЯХ возможного горного удара. Эксплуатация аппаратуры не требует высококвалифицированного персонала и не предъявляет каких-либо специальных требований к климатическим условиям. Использование изобвозможности горного удара.

Формула изобретения

1. Способ определения зон активного трещинообразования в- процессе деформирования горных пород и других материалов, включающий прием генерируемой энергии в виде дискретных сигналов акустической

Похожие патенты SU1396105A1

название год авторы номер документа
Способ мониторинга процесса разрушения горных пород в массиве и автоматизированная система для его осуществления 1989
  • Торгоев Исакбек Асангалиевич
  • Алешин Юрий Георгиевич
SU1645514A1
СПОСОБ ВЕДЕНИЯ ЗАЩИЩЕННОЙ РАДИОСВЯЗИ И УСТРОЙСТВО ЕГО РЕАЛИЗУЮЩЕЕ 1995
  • Самуйлов И.Н.
  • Чернолес В.П.
RU2108675C1
Двухканальное устройство для акустико-эмиссионного контроля 1988
  • Косарев Александр Михайлович
  • Манжай Сергей Алексеевич
  • Тарараксин Сергей Александрович
  • Тутнов Игорь Александрович
SU1508140A1
Устройство для контроля и управления городским электротранспортом 1983
  • Вартанян Александр Мушегович
  • Щербина Геннадий Павлович
  • Овчаренко Вадим Васильевич
  • Пефтиев Александр Ильич
  • Кобзев Юрий Иванович
SU1120392A1
Устройство для проверки многоканального аппарата магнитной записи 1981
  • Чуманов Игорь Васильевич
  • Реденский Алексей Аврамович
  • Андрущенко Василий Федорович
SU997096A1
Устройство для передачи и приема дискретной информации 1982
  • Минченко Юрий Сергеевич
SU1042060A1
Устройство для регистрации подвижных объектов 1984
  • Арутюнян Гагик Александрович
  • Вартапетов Эдуард Ашотович
  • Голод Исаак Нисселевич
  • Маранджян Ашик Маргарович
  • Овакимян Карен Амаякович
SU1211790A1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Панитков Ю.М.
  • Морозов В.П.
RU2127905C1
Устройство для многоканальной магнитной записи и воспроизведения последовательности импульсов 1982
  • Улжаев Эркин
  • Захидов Бахтияр Абдуллаевич
  • Юнусов Бахтияр Набиевич
SU1026156A1
Устройство для регистрации подвижных объектов 1987
  • Арутюнян Гагик Александрович
  • Егоян Геворк Карленович
  • Хачатрян Гурген Гайкович
SU1492356A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 396 105 A1

Реферат патента 1988 года Способ определения зон активного трещинообразования в процессе деформирования горных пород и других материалов и многоканальное устройство для его осуществления

Изобретение служит для оперативного выделения зон интенсивного трещинооб- разования, определения их пространственного расположения, непрерывного и длительного контроля и регистрации в реальном времени изменения количества сигналов акустической эмиссии (АЭ), генерируемых выделенными зонами в процессе структурной перестройки при деформировании горных пород и других материалов. Способ и устройство используют принцип поканальной локально-определенной регистрации сигналов АЭ и могут быть применены при изучении явлений типа макроразрыва, горного удара, землетрясения и т.п., наблюдающихся в условиях длительного воздействия больших механических нагрузок на объекты из различных хрупких материалов, а также при проведении неразрушающего контроля состояния объектов, находящихся под воздействием механических нагрузок. Цег1ь - повышение эффективности. Исследуемый объект разделяют на зоны. Каждую зону контролируют одним каналом регистрации. Канал, который первым принимает генерируемый в зоне сигнал АЭ, блокирует остальные каналы. При совпадении во времени сигнала хотя бы в одном из каналов АЭ и электромагнитного сигнала устанавливают факт электромагнитного воздействия на каналы приема сигналов АЭ. Блокируют регистрацию сигналов АЭ на время электромагнитного воздействия. Подсчитывают количество сигналов в каждом канале за временной интервал, сравнивают результаты по каналам между собой и определяют зону с аномальной активностью трещинообразо- вания. Многоканальное устройство для реализации способа кроме N приемников АЭ и регистрирующего устройства дополнительно содержит блок определения номера канала, который первым принял сигнал АЭ, блок первичной обработки информации, селектор сигналов АЭ, N поканальных счетчиков сигналов АЭ и дополнительный (N-fl)-й приемник электромагнитных сигналов. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил. а .« (Л со со СП) ел

Формула изобретения SU 1 396 105 A1

валы наблюдения, на которых производилось увеличение сжимающего блок усилия. На интервале «а активность по II, III, 1У-му каналам была значительно меньшей, чем по каналу I. Произведенный в конце интервала «а визуальный контроль обнаружил следы начавшегося процесса трещинообразования в виде вышедших на поверхность блока тонких трещин. Система этих трещин показана на фиг. 4 и 5 стрелками.

30

нальную регистрацию этих сигналов, отли- чающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа путем локально опре- .деленной поканальной регистрации сигналов АЭ, исследуемый объект дополнительно разделяют на зоны, в центре каждой из которых ведут прием сигналов АЭ, дополнительно вблизи исследуемого объекта ведут прием электромагнитных сигналов, каждый зону контролируют одним каналом реобозначена она С,. На интервале «в г гистрации, который первым принимает ге- (фиг. 6) наблюдалось зна:чительное увели- нерируемый в зоне сигнал АЭ, блокируя осчеиие активности по I и Н-му каналам, при этом визуальный контроль подтвердил рост системы С и постепенное ее продвижение через зону I в зоны II и III. На фиг. 4 представлено схематическое изображение вышедших на поверхность трещин за время в течение интервалов «а, «с и «d. Кроме развившейся системы трещин С, за это время образовалась новая система Сг в

40

тальные каналы, при. совпадении во времени сигнала хотя бы в одном из каналов приема АЭ и электромагнитного сигнала устанавливают факт электромагнитного воздействия на каналы приема сигналов АЭ и блокируют регистрацию сигналов на время электромагнитного воздействия, подсчитывают количество сигналов в каждом канале за заданный временной интервал, сравнивают

зоне 1У и частично в зоне III, что отрази- 45 результаты по каналам между собой и опрелось в соответствующих изменениях активности АЭ по каналам I-1У в интервалах «с и «d (фиг. 6). Применение способа и устройства в натурном эксперименте по деформированию и разрушению целиков горделяют зону с аномальной активностью трещинообразования.

2. Многоканальное устройство для определения зон активного трещинообразования в процессе деформирования горных поных пород позволило также получить в про- 50 род и других материалов, с одержащее N цессе эксперимента данные об изменении приемников сигналов АЭ, каждый из кочисла импульсов АЭ в единицу времени (активности АЭ) и провести сравнительный анализ этих изменений по трем зонам целика. Отмечена миграция областей очагов тре- « щинообразования по телу целика.

Изобретение обладает следующими преимуществами. Зона активного трещинообразования выделяется в реальном времени

торых состоит из последовательно соединенных преобразователя упругой энергии в электрическую, малощумящего предусили- теля, линии связи, усилителя и компаратора, и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен блок определения номера канала, который первым принял сигнал АЭ (БОНК),

0

нальную регистрацию этих сигналов, отли- чающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа путем локально опре- .деленной поканальной регистрации сигналов АЭ, исследуемый объект дополнительно разделяют на зоны, в центре каждой из которых ведут прием сигналов АЭ, дополнительно вблизи исследуемого объекта ведут прием электромагнитных сигналов, каждый зону контролируют одним каналом ре0

тальные каналы, при. совпадении во времени сигнала хотя бы в одном из каналов приема АЭ и электромагнитного сигнала устанавливают факт электромагнитного воздействия на каналы приема сигналов АЭ и блокируют регистрацию сигналов на время электромагнитного воздействия, подсчитывают количество сигналов в каждом канале за заданный временной интервал, сравнивают

деляют зону с аномальной активностью трещинообразования.

2. Многоканальное устройство для определения зон активного трещинообразования в процессе деформирования горных пород и других материалов, с одержащее N приемников сигналов АЭ, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя упругой энергии в электрическую, малощумящего предусили- теля, линии связи, усилителя и компаратора, и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен блок определения номера канала, который первым принял сигнал АЭ (БОНК),

блок первичной обработки информации (БПОИ), селектор сигналов АЭ, N пока- нальных счетчиков сигналов АЭ и дополнительный N + 1 приемник электромагнитных сигналов, эквивалентнЕ 1Й приемникам АЭ в смысле отклика на электромагнитное воздействие, выход каждого из N первых приемников соединен с соответствующим из N сигнальных входов БОНК и с соответствующим из N первых входом БПОИ, каждый из N выходов БОНК соединен с соответствующим из N вторых входов БПОИ а выход N-f 1 приемника соединен с входом запрета приема электромагнитной помехи БПОИ, кроме того, первый выход БПОИ соединен с входом селектора сигналов АЭ, каждь й из N вторых выходов БПОИ соединен с управляющим входом соответствующего поканального счетчика сигналов АЭ, а третий выход БПОИ соединен с управляющим входом регистрирующего устройства, при этом первый выход селектора сигналов АЭ соединен с счетным входом каждого поканального счетчика АЭ, второй выход селектора сигналов АЭ соединен с управляющим входом БОНК, а выходы поканальных счетчиков сигналов АЭ соединены с соответствующими информационными входами регистрирующего устройства.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что N-канальный блок определения номера канала (БОНК), который первым принял сигнал АЭ, содержит N J-К-триггеров с логикой (N-1) И по J-входам, причем счетные входы С триггеров являются сигнальными входами БОНК, инверсный выход

О

каждого триггера соединен с J-входом каждого из остальных триггеров, К-входы .всех триггеров соединены с общим проводом, а R-входы всех триггеров соединены и являются управляющим входом БОНК.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что N-канальный блок первичной обработки информации (БПОИ), содержит 2N -f 2 двух- входовых логических схем И, N-входовую

логическую схему ИЛИ, два одновибратора, инвертор и таймер, причем первые входы первых N схем И являются первыми входами БПОИ, второй вход каждой из этих схем соединен с первым входом соответствующей из вторых N схем И и является соответствующим вторым входом БПОИ, а вторые входы вторых N схем И соединены между собой, при этом выходы вторых N схем И являются вторыми выходами БПОИ, выходы первых N схем И соединены с соответствующими входами N-входовой схемы ИЛИ, выход которой соединен с первыми входами (2Ыч-1)-й и (2М + 2)-й схем И, второй вход (2Ы + 1)-й схемы И соединен с выходом первого одновибратора, вход которого служит входом запрета приема электромагнитной помехи БПОИ, при этом выход (2М + 1)-й схемы И соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с входом инвертора, при этом выход инвертора соединен с вторым входом (2Н+2)-й схемы И и с вторыми входами вторых N схем И, выход (21ч1-ь2)-й схемы И является первым выходом БПОИ, а выход таймера является третьим выходом БПОИ.

0

5

Sxoff ЗСГ1

рета ЭМП

f

С)

Smofloijf ffbixo

6

Ct

/

X

срие.Ч

Ж

Ж

ti

ч

5 , vac JO фие.б

Составитель Н. Гусева

Техред И. ВересКорректор М. Максимишинец

Тираж 522Подписное

фаг. 5

Ж

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1988 года SU1396105A1

Акустическая эмиссия и ее применение для неразрушающего контроля в ядерной энергетике/Под ред
К
Б
Вакара, М.: Атом- издат, 1980, с
Способ размножения копий рисунков, текста и т.п. 1921
  • Левенц М.А.
SU89A1
Там же, с
Раздвижной паровозный золотник с подвижными по его скалке поршнями между упорными шайбами 1922
  • Трофимов И.О.
SU148A1

SU 1 396 105 A1

Авторы

Лось Владимир Федорович

Салов Борис Георгиевич

Даты

1988-05-15Публикация

1986-02-27Подача