Способ обнаружения неоднородностей в массиве Советский патент 1992 года по МПК E21C39/00 

имеют две резонансные частоты.. Первая волна с резонансной частотой fi (более выcoKoi) распространяется по направлению продольной оси излучателя, а вторая волна с частотой f2 (более низкой) распространяется в направлении, перпендикулярном направлению распространения волны с частотой fa. При исследова,нии участка горного массива производят изменение ориентации излучателя относительно его продольной оси, обеспечивая излучение упругих волн на частотах fi иf2 (фиг.2). В положении 1 излучатель 3 обеспечивает, зондирование исследуемого участка массивана. частоте f i, в положении 2, в котором излучатель располагается под углом 90° по отношению к положению 1, зондирование исследуемого массива производится на частоте f2. В результате обеспечивается зондирование исследуемых участков массива 4 с целью обнаружения неоднородностей на различных частотах. Пьезокерамическим приемником 5, имеющим острую диаграмму направленности регистрируются амплитуды пришедших сигналов AI и А2, излученных соответственно на частотах fi и f2. Регистрация пришедших информационных сигналов (измерение их амплитуд) осуществляется на поверхности (по проф-илю) исследуемого массива в ряде точек, располагающихся на определенном фиксированном расстоянии (I) между ними (точки 6, 7). В результате этого формируется ряд данных измерения амплитуд Aii и А|2 информационных сигналов, которые характеризуют упругие (физико-механические) свойства исследуемого массива на частотах fi и f2 по конкретным направлениям между излучателем 3 и приемником 5 (фиг.З). После проведения измерений вычисляют величину А Ai2 f2 AAii -fr по изменению которой судят о наличии неоднородности в исследуемо массиве где ДА|2 Ап2 -А, Ап2 . Ат2 амплитуды информацион ных сигналов, измеренные на частоте f2 в соседних точках контроля по профилю массива;ААц Ап1 -А Ani , Am2 амплитуды информационных сигналов, измеренные на частоте fi в соседних точках контроля по профилю массива. В формуле изобретения корректируется математическое выражение и объяснение к нему в следующей форме: ДА|2 f2 ААи fi где AAi2 Ап2-Am2 ;. Ап2 . Ат2 амплитуды информационных сигналов, измеренные на частоте f2 в соседних точках контроля по профилю массива;AAii Ап1 -А Ani Ап2 амплитуды информационных сигналов, измеренные на частоте fi в соседних точках контроля по профилю массива;f2 fi - частоты, излучаемые стержневыми пьезоэлектрическим излучателем при изменении его ориентации., . Для исследования искусственного массива, представленного песчано-цементной закладкой в горной выработке, предлагаемым способом применен стержневой пьезоэлектрически.й излучатель, имеющий резонансные частоты fi 5,6 кГц и f2 4,2 кГц. При исследовании массива предлагаемым способом получены следующие значения амплитуды информационно.го сигнала. При отсутствии неоднородности: Аи 680 мкв, Ai2 830 мкв. При наличии неоднородности (контакт рудныхтел) А21 640 мкв; А22 810 мкв. Вычисляют величины АА|2 f2 ААи fi в точках измерения (680 - 640) 5,6 224 (830 -810) -4,2 84 Вычисляют относительные изменения сигнала при измерении классическим методомМ 680 Ai2 830 А2Г 640 А22 810 Сравнение полученных результатов показывает на увеличение показателя, характеризующего наличие неоднородности в массиве, что свидетельствует о повышении точности и увеличении разрешающей способности вследствие применения предлагаемого способа контроля. Формула из об .р е т е н и я Способ обнаружения неоднородностей в массиве, заключающийся в излучении в массив, ультразвуковых импульсов, прием их после прохождения контролируемого участка с помощью перемещаемых приемников, изменений амплитуд, принятых информацион.ных сигналов, определении места расположения неоднородности паизменению амплитуд информационных сигналов, отличающийся тем, чтб,; с целЪю повышения точности и увеличения разрешающей способности, излучение ультразвуковых импульсов производят на двух разных частотах одним стержневым пьезоэлектрическим излучателем путем изменения его ориентации на 90° по отношению к его продольной оси, при этом измеряют амплитуды информационного сигнала на этих частотах в ряде точек по профилю исследуемого массива направленным приемником, а о наличии неоднородности в массиве судят по изменению величины АА|2 f2 ААи fi для каждой точки измерения, где АИ - амплитуда информационного сигнала на частоте fi в каждой точке контроля; А|2 амплитуда информационного сигнала на частоте f2 в каждой точке контроля; fi hчастоты, излучаемые при изменении его ориентации; AAii All - А21 - разность амплитуд в соседних точках измерения на частоте fi; А Ai2 Ai2 - А22 - разность амплитуд в соседних точках измерения на частоте f2.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при исследовании искусственных образований и горных массивов для контроля напряженного состояния и обнаружений неоднородностей. Цель изобретения - повышение точности иувеличение разрешающей способности. Способ заключается в излучении в массив ультразвуковых импульсов и приеме их после прохождения контролируемого участка с помощью перемещаемых преобразователей. При этом измеряют амплитуду принятых информационных сигналов (ИС) и определяют место расположения неоднородности по изменению амплитуд принятых ИС. Зондирующий сигнал излучают на двух разных частотах fi< h одним стержневым пьезоэлектрическим излучателем путем изменения его ориентации на 90° по отношению к его продольной оси. Амплитуду ИС измеряют на этих частотах в ряде точек по профилю исследуемого массива направленным приемником. О наличии неоднородности в массиве судят по изменению величины ( Д Ai2 fa):( А Ail ' fi) для каждой точки измерения, где Aii Ai2 — соответственно амплитуды ИС на частотах fi и f2 в каждой точке контроля. 3 ил.СОсИзобретение относится к горному делу и может быть использовано для исследования искусственных и горных массивов с целью контроля напряженного состояния, обнаружения неоднородностей. например, литологических границ, границ рудных тел. контактов кристаллосодержащих полостей с вмещающими горными породами.Целью изобретения является повышение точности и увеличение разрешающей способности обнаружения неоднородностей в массиве, обеспечение универсальности.На фиг. 1 представлены стержневой пье- зопреобразователь и направление'распространения колебаний с частотами fi и fa; на фиг.2 - схема расположения излучателя и приемника зондирующего сигнала при исследовании массива: на фиг.З - схема исследования массива для обнаружения неоднородностей.Способ оценки упругих свойств и обнаружения неоднородностей в массиве заключается в том. что стержневой пьезоэлектрический излучатель излучает упругие волны, которыеVJ ^ю с>&>&

Jz

л

т

Фаг, 2

Фие.З