Устройство для контроля напряженного состояния массива горных пород Советский патент 1991 года по МПК G01V1/24 

Изобретение относится к геофизике горному делу и может быть импользовано для прогнозирования удароопасного состояния в рудниках, шахтах и карьерах путем измерения акустической и электромагнитной эмиссии горных пород.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости к уэкополосным помехам.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные первичный преобразователь 1, усилитель 2. адаптивный частотный фильтр 3, блок 4 обработки и регистратор 5 и входящие в состав адаптивного частотного фильтра 3 адаптивный частотный канал 6, первый 7, второй 8 и третий 9 сумматоры и аттенюатор 10. первый вход которого соединен с выходом второго сумматора 8, а ВТОРОЙ вход - с выходом третьего сумматора 9.

Каждый адаптивный частотный анал 6 содержит последовательно соединенные между выходом усилителя 2 и соответствующим входом первого сумматора 7 фильтр 11 сосредоточенной селекции (ФСС), фазовращатель 12 и первый ключ 13 и последовательно соединенные между выходом ФСС и соответствующим входом второго сумматора 8 детектор 14 и второй ключ 15. а также компаратор 16, входы которого подсоединены к выходам детектора 14 и аттенюатора 10, а выходы - к соответствующему входу третьего сумматора 9 и управляющим входам первого и второго ключей 13 и 15.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении волн напряжения в исследуемом массиве первичный преобразователь 1 превращает их в электрический сигнал, который после усилителя 2 разлагаOs Ю 00

о

OJ

о

ется внутри частотного диапазона на ряд составляющих в адаптивных частотных каналах 6, затем восстанавливается в первом сумматоре 7 и после блока 4 обработки суммированный сигнал поступает на регистратор 5.

Кроме того, огибающие частотных составляющих с выходов детекторов 14 через вторые ключи 15 поступают на входы второго сумматора 8, затем суммарный сигнал подается на аттенюатор 10, коэффициент деления которого определяется выходным уровнем третьего сумматора 9.

На входы третьего сумматора 9 с выходов компараторов 16 поступают уровни 1, а в случае обнаружения помехи с соответствующего адаптивного частотного канала поступает уровень О,

Аттенюатор 10 вырабатывает пороговый уровень, определяемый суммой огибающих на входах второго сумматора 8 и количеством этих огибающих на входах третьего сумматора 9.

Внутри адаптивного частотного канала 6 каждая составляющая выделяется ФСС 11, затем после компенсации фазового сдвига фазовращателем 12 поступает на первый ключ 13 и далее на восстановление в первый сумматор 7.

Кроме того, после ФСС 11 детектором 14 выделяется огибающая каждого поддиапазона, которая через второй ключ 15 поступает на второй сумматор 8.

Помимо того, в каждом поддиапазоне огибающая поступает на первый вход компаратора 16, на второй вход которого подается пороговый уровень с аттенюатора 10.

При поражении поддиапазона помехой уровень огибающей превышает пороговый, на выходе компаратора 16 появляется уровень О, которым отключаются первый 13 и второй 15 ключи, и одновременно перестает поступать уровень 1 на вход третьего сумматора 9.

За счет этого информация с входов ключей 13 и 15 пораженного поддиапазона не

проходит на выходы адаптивного частотного канала бив дальнейшей обработке участия не принимает, а количество уровней 1 на входе третьего сумматора 9 соответствует количеству задействованных каналов.

Таким образом, информация от первичного преобразователя 1 поступает через усилитель 2 и остальные адаптивные частотные каналы 6 на первый сумматор 7 и далее

на блок А обработки и регистратор 5.

Формула изобретения

Устройство для контроля напряженного

состояния массива горных пород, содержащее последовательно соединенные первичный преобразователь, усилитель, блок обработки и регистратор, отличающе - е с я тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости к узкополосным помехам, оно дополнительно снабжено включенным между усилителем и блоком обработки адаптивным частотным фильтром, содержащим не менее трех примыкающих по частоте адаптивных частотных каналов, первый, второй и третий сумматоры, аттенюатор и входящие в состав адаптивного частотного канала фильтр сосредоточенной селекции, фазовращатель, первый ключ, детектор, второй

ключ, компаратор, причем фильтр сосредоточенной селекции, фазовращатель, первый ключ соединены последовательно между выходом усилителя и соответствующим входом первого сумматора, детектор и второй

ключ подсоединены последовательно между выходом фильтра сосредоточенной селекции и соответствующим входом второго сумматора, компаратор входами подсоединен к выходам детектора и аттенюатора, а

выходом - к соответствующему входу третьего сумматора и управляющим входам первого и второго ключей, выход первого сумматора соединен с входом блока обработки, выходы второго и третьего сумматоров соединены с первым и вторым входами аттенюатора.

Изобретение относится к геофизике горному делу, в частности к устройству для контроля напряженного состояния массива горных пород, и служит для прогнозирования удароопасного состояния в рудниках, шахтах и карьерах путем измерения акустической и электромагнитной эмиссии горных пород. Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости к узкополосным помехам. Цель достигается путем введения в измерительный тракт адаптивного частотного фильтра, содержащего не менее трех смежных по частоте каналов, избирательно отключаемых при поступлении узкополосной помехи с помощью ключей, управляемых компараторами, на один из входов которых поступает усредненный суммарный сигнал с выходов всех включенных каналов, а на другие входы - напряжения, пропорциональные огибающим сигналам на выходе соответствующего канала. 1 ил. Ё