Устройство для определения степени удароопасности участков массива горных пород Советский патент 1989 года по МПК E21C39/00 

емник 1 акустических или электромагнитных сигналов и последовательно соединенные усилитель 2, полосовой фильтр 3 и дискриминатор, включающий пороговый блок 4 f первый счетчик 5 с ограниченной емкостью, обнуляющий вход которого связан с выходом порогового блока 4, и второй счетчик 6 с ограниченной емкостью, счетный вход которого связан с выходом порогового блока 4, мультивибратор 7, частота колебаний которого равна произведению нижней граничной частоты полосо- вого фильтра 3 на число ненулевых состояний первого счетчика 5 с ограниченной емкостью,а выход мультивибратора 7 соединен со счетным входом первого счетчика 5 с ограниченной емкостью, первый формирователь 8, вход которого соединен с выходом первого счетчика 5, второй формирователь 9, вход которого соединен с выходом первого счетчика 5, а выход - с обнуляющим входом второго счетчика 6, ключ 10, управляемый вход которого связан с выходом первого формирователя 8s управляющий вход - с выходом второго счетчика 6, а также счетчик 11 количества сигналов, соединенный с выходом ключа 10, который является выходом дискриминатора.Принцип действия устройства основан на различии в форме между полезными сигналами (акустическими или электромагнитными) , возникающими при образовании трещин в горной породе, и сигналами помехи, обусловленными технологическими операциями при ведении горных работ.

Полезные сигналы затухают значительно быстрее, чем сигналы помехи. - Это различие обусловлено тем, чт.о врмя воздействия источников технологических помех, больще, чем время об0

рует фронт и амплитуду сигналов и при превьшении своего порога срабатывания дает прямоугольные импульсы низкого уровня (фиг. 2, диаграммаS ).

0 Мультивибратор. 7 и первый счетчик 5 с органической емкостью служат для разделения входных сигналов во времени и формирования признака наличия сигнала (низкий уровень). В момент

5 времени t, характеризующийся отсутствием сигналов, счетчик 5 полностью заполнен и на его выходе действует потенциал высокого уровня (фиг. 2, диаграмма &) При поступлении сигналов низкого уровня с выхода порогового блока 4 счетчик 5 работает следующим образом. В момент поступления сигнала низкого уровня на вход обнуления счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние (фиг. 2, t, диаграмма Ь) и удерживается в этом состоянии в те гение всего времени воздействия сигнала низкого уровня. После окончания воздействия этого сигнала счетчик 5 начинает считать импульсы, формируемые мультивибратором 7. Частота этих импульсов равна произведению нижней частоты вого фильтра на число ненулевых состояний счетчика 5. Если следующий сигнал низкого уровня поступает на обнуляющий вход счетчика 5 раньше, чем он успеет полностью заполниться (принять свое граничное состояние), на выходе счетчика 5 продолжает действовать потенциал низкого уровня. Если сигнал низкого уровня не поступает на обнуляющий вход счетчика 5 в течение времени большего, чем произведение периода колебаний мультивибратора 7 на число ненулевых состояний счетчика 5 (период колебаний входных сигналов устройства, соответствующий нижней граничной

5

0

5

0

5

частоте -полосового фильтра), на выходе счетчика 5 появляется потенциал высокого уровня (фиг. 2, t, диаграмма Ь ). Таким образом, признаком наличия входного сигнала устройства является низкий уровень потенциала на выходе счетчика 5, а признаком окончания входного сигнала устройства служит изменение потенциала выхода счетчика 5 с низкого на высокий уровень (фиг. 2, диаграмма Ь). В момент t формирователь 8 формирует счетный импульс (фиг. 2, диаграмма 2), который попадает на вход счетчика 11 количества сигналов, если ключ 10 открыт. Ключ 10 управляется счетчиком 6. На вход обнуления счетчика 6 подается сигнал с выхода счетчика 5 через формирователь 9, который срабатывает при изменении состояния выхода счетчика 5 с высокого на низкое (фиг. 2, диаграмма ). Потенциал выхода счетчика 6 имеет высокий уровень только в том случае, если счетчик полностью заполнен (фиг. 2, диаграмма е). В этом случае ключ 10 закрыт..

Таким образом, счетчик 6 устанавливается в ноль в момент поступления сигнала на вход устройства и затем считает ; количество периодов этого сигнала. Например, число ненулевых состояний счетчика 6 выбрано равным 5. Тогда, если во входном сигнале устройства менее 5 периодов (полезны сигнал), в момент срабатывания формирователя 8 на управляющем входе ключа 10 действует потенциал низкого уровня (ключ 10 открыт)(фиг. 2, диаграмма е ). В этом случае счетный импульс проходит на вход счетчика 11

5

0

5

0

5

0

количества сигналов (фиг. 2, диаграмма ж ).

Если во входном сигнале пять и более периодов, в момент срабатывания формирователя 8 ключ 10 закрыт и счетный импульс с выхода формирователя 8 не проходит на вход счетчика 11 количества сигналов. Формула изобретения

Устройство для определения степени удароопасности участков массива горных пород, включающее последовательно соединенные, приемник сигналов, усилитель, полосовой фильтр и счетчик количества сигналов, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений в условиях помех, оно снабжено дискриминатором, содержащим пороговый блок, первый счетчик с ограниченной емкостью, обнуляющий вход которого связан с выходом порогового блока, второй счетчик с ограниченной емкостью, : счетный вход которого связаш с выходом порогового блока мультивибратор, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика с ограниченной емкостью, первый формирователь, вход которого соединен с выходом первого счетчика с ограниченной емкостью, второй формирователь, вход которого соединен с выходом первого счетчика -с ограниченной емкостью, а выход - с обнуляющим входом второго счетчика с ограниченной емкостью, ключ,управляемый вход которого связан с выходом первого формирователя, управляющий вход связан с выходом второго счетчика с ограниченной емкостью, а выход со счетчиком количества сигнала.

Изобретение относится к области исследования физико-механических свойств горных пород. Цель изобретения - повышен ие точности измерений в условиях помех. Устройство содержит приемник 1, усилитель 2, полосовой фильтр 3 и дискриминатор, включающий пороговый блок (ПБ) 4, счетчики (С) 5 и 6 с ограниченной емкостью, мультивибратор 7, формирователи (Ф) 8 и 9, ключ 10, С 11 количества сигналов. Принцип действия устройства основан на различии в форме между сигналами и помехами. Приемник 1 преобразует входные акустические сигналы в электрические, они усиливаются усилителем 2, фильтруются полосовым фильтром 3 и поступают на вход ПБ 4, который формирует фронт и амплитуду сигналов и при превышении порога срабатывания вьщает прямоугольные импульсы низкого уровня. Мультивибратор 7 и С 5 служат для разделения сигналов во времени и формирования признака наличия сигнала. При отсутствии сигналов С 5 заполнен и на его выходе - потенциал высокого уровня. При поступлении сигналов с ПБ 4 первый С 5 устанавливается в О. После окончания сигнала С 5 начинает считать импульсы мультивибратора 7. Если сигнал низкого уровня не поступает на обнуляющий вход С 5, на его выходе появляется потенциал высокого уровня и Ф8 выдает счетный шотульс на С 11 при открытом ключе 10, который управляется С 6 через Ф 9. Ключ 10 закрыт, если С 6 заполнен. Если во входном сигнале менее пяти периодов, импульс про-. ходит на С 11, если больше пяти периодов (помеха), то не проходит. 2 ил. (Л сд 0: СП а ю

фиг. 2