Устройство для обнаружения границ уголь-порода Советский патент 1961 года по МПК G01V3/12 

Известны устройства для обнаружения границ между пластом угля и вмещающими породами, основанные на различном затухании высокочастотного поля в массиве угля и породы, с использованием датчиков и применением одной генераторной лампы.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем применены два высокочастотных генератора по схеме с индуктивной обратной связью, стабилизация частоты которых достигается включением двух конденсаторов параллельно основному конденсатору контура. Кроме того, в нем применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных проволочек, припаянных к экрану катущек контуров в одной точке для исключения влияния емкостей на работу устройства. Такое устройство позволяет обнаруживать границу уголь-порода и следи гь за ней в процессе работы угольного комбайна, при этом изменение расстояния от устройства до поверхности пласта в пределах нескольких сантиметров не оказывает влияния на точность его работы.

На чертеже изображена принципиальная схема описываемого устройства.

Устройство для обнаружения границ уголь--порода выполнено на полупроводниках и состоит из двух генераторов 1 н 2, преобразователя -, усилителя 4 промежуточной частоты и усилителя 5 постоянного тока с исполнительным реле 6. Для получения высокочастотных колебаний использованы два генератора по схеме с индуктивной обратной связью. Для улучщения стабильности частоты генераторов при изменении температуры окружающей среды и напряжения источника питания параллельно основному конденсатору 7 контура включено два конденсат:)ра 8 и 9, из которых первый позволяет стабилизировать частоту при изменении температуры, а второй стабилизировать частоту генератора при

№ 141956- 2 изменении напряжёийя источника питания. Катушки 10 контуров выполнены на общем,каркасе и расположены напротив окон (из оргстекла) корпуса прибора. Генераторы и катушки контуров экранированы. Для исключения влияния- емкости, вносимой при приближении к катушка.м угля или породы,,,.применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных тонких проволочек, проложенных в окнах корпуса и припаянных к экрану катушек контуров в одной точке. Он экранирует емкость контура генератора от емкости, вносимой углем или породой при приближении устройства к поверхности выработки. Таким образом, вносимая емкость и расстояние до угля или породы не влияет на работу устройства.

Изменение электрических параметров катушки, питаемой переменным током, зависит при определенной частоте тока от расстояния и проводимости угля, находящегося близ обмотки. Вследствие этого при из .менении расстояния до угля или породы частоты генераторов (настроенных вначале на одну и ту же частоту) будут отклоняться в одну сторону и останутся для обоих генераторов равными и на выходе преобразователя 3 частота будет близкой к нулевой.

При смещении устройства вдоль поверхности угля под одной из катушек появится порода. При различной проводимости угля и породы частота генератора, находящегося над породой, резко изменится ло сравнению с частотой генератора над углем. Обе частоты подаются на преобразователь 3, с выхода которого напряжение разностной часто ты подается на базу усилителя 4 промежуточной частоты. С выхода усилителя промежуточной частоты сигнал через трансформатор 11 подается на детектор 12 и затем на базу усилителя 5 постоянного тока, в цепь которсго включено исполнительное реле 6.

Таким образом- устройство позволяет обнаруживать границу между углем и породой и автоматически следить за ней в процессе движ ния угольного комбайна.

Институт горного дела им. Скочинского в своем заключении подтвердил полезность предложения и отметил, что положительной стороной схемы устройства является создание компактного прибора для обнаружения границ уголь - порода.

Предмет изобретения

Устройство для обнаружения границ уголь-порода с использованием датчиков, отличающееся тем, что, с целью определения границы между углем и породой при помощи высокочастотных колебаний, применены два высокочастотных генератора по схеме с индуктивной обратной связью, стабилизация частоты которых достигается включением двух конденсаторов параллельно основному конденсатору контура, а также применен электростатический экран, выполненный в виде сетки из медных проволочек, припаянных к экрану катушек контуров в одной точке для исключения влияния емкостей на работу устройства.