Устройство для определения физико-механических свойств строительных материалов и горных пород Советский патент 1993 года по МПК G01N29/00 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для исследования материалов в геологии, строительстве, химии, машиностроении, в частности, для контроля физико-механических свойств и структуры бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, массивов искусственных и горных пород.

Целью изобретения является повышение надежности контроля физико-механических свойств материалов в производственных условиях при наличии помех, например,для правильного выбора инструмента бурения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы его блоков.

Устройство для исследования физико- механических свойств материалов и горн ых

пород содержит блок 1 автоматики и соединенный со схемой 2 сброса, через импульсный преобразователь 3, со счетчиком 4 импульсов с цифровой индикацией, а также с первым 5 и вторым 6 генераторами зондирующих радиоимпульсов, составной излучатель 7, составной приемный преобразователь 8, первый 9 и второй 10 полосовые усилители, соединенные с первым 11 и вторым 12 формирователями, элемент 13 совпадения, подключенного к выходам формирователей и ко входу блока 14 времени индикации, блок 15 засветки индикаторов, схему 16 задержки. Блок 1 автоматики содержит генератор 17 импульсов, триггеры 18, 19 с самоустановкой в момент включения питания, ключ 20, элементы 21-23 совпадения, подающей мультивибратор 24. формирователи 25-27 импульсов. Время-импульсный преобрэзова00

кэ о со

х)

тель 3 состоит из триггера 28, элемента 29 И, опорного генератора 30, Блок 14 времени индикации содержит ждущий мультивибратор 31 и формирователь 32.

В момент включения блок 1 автоматики генерирует сигнал, устанавливающий через схему 2 сброса в начальное состояние время-импульсный преобразователь 3 и счетчик 4 импульсов с цифровой индикацией.

Второй сигнал блока 1 автоматики воздействует на первый 5 и второй 6 генераторы радиоимпульсов и одновременно запускает время-импульсный преобразователь 3. При этом на вход счетчика 4 импульсов с цифровой индикацией начинают поступать счетные импульсы.

Выходные сигналы генераторов 5, 6 возбуждают составной излучатель 7, состоящий из двух частей - первую часть 7т на частоте fi, а вторую 2 - на частоте fa, Обе части излучателя вводят одновременно в исследуемый массив зондирующие сигналы с частотами fi и fa.

Эти сигналы, прошедшие через исследуемый материал, поступает с выходов составного приемного преобразователя 8, состоящего из двух частей 8i и 8а с резонансными частотами и одновременно на входы первого 9 и второго 10 полосовых усилителей. Первый полосовой усилитель 10 обеспечивает усиление сигнала частотой, fi, a второй полосовой усилитель 10 обеспечивает усиление сигнала частотой fa. Выходы полосовых усилителей связаны со входами первого 11 и второго 12 формиро- вателей. Появление сигналов на выходе полосовых усилителей 9, 10 вызывает формирование выходных сигналов формирователей 11,12. Выходные сигналы формирователей подаются на два входа элемента 3 совпадения. При этом на ее выходе появляется сигнал, который поступает на вход время-импульсного преобразователя 3 и тем самым прекращает поступление импульсов на вход счетчика с цифровой инди- кацией. Одновременно выходной сигнал элемента 13 запускает блок 15 засветки индикаторов счетчика импульсов и блок времени индикации, который обеспечивает необходимый временной диапазон пред- ставления измеренной величины. Выходные сигналы формирователей 11, 12, поступающие на вход блока 14 через схему задержки 16 подтверждает ее состояние. По истечении времени индикации блок 14 вы- рабатывает сигнал, запускающий схему 2 сброса. Импульсы схемы сброса снова устанавливают блоки устройства в начальное состояние, тем самым подготавливают его для следующего цикла измерения.

0

5

0

5

0

5 5 0 55

0

В случае воздействия помех на приемный преобразователь, на выходе элемента 13 импульс будет, отсутствовать, так как вероятность генерирования и одновременного излучения помех с частотами, равными fi и fa практически равны нулю. В этом случае необходимое сочетание импульсов на выходе формирователей 11 , 12, срабатывающих от сигналов, поступающих от полосовых усилителей 9, 10, не обеспечивается.

При совпадении частоты помехи в одной из частот информационного сигнала, например, с частотой fi, разрешающей сигнал появится только на одном из входов элемента 13 (с выхода формирователя 11). (При этом на выходе элемента 13 сигнал будет отсутствовать до момента одновременного появления на ее обоих входах импульсов, сформированных формирователями 11, 12 из информационного сигнала частотой fi и fa). Блок 15 засветки индикаторов не срабатывает, сигнал с выхода формирователя 12 через схему задержки запуск блок 14 времени индикации, который, в соответствующий момент запустит схему 2 сброса, устанавливающую блоки устройства в исходное состояние.

Формула изобретения

. Устройство для определения физико- механических свойств строительных материалов и горных пород, содержащее последовательно соединенные первые генератор зондирующих импульсов и излучатель, последовательно соединенные вторые генератор зондирующих импульсов и излучатель, последовательно соединенные первые приемник и полосовой усилитель и последовательно соединенные вторые приемник и полосовой усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и надежности, оно снабжено последовательно соединенными схемой задержки, первым ждущим мультивибратором, первым формирователем импульсов, вторым ждущим мультивибратором, вторым формирователем импульсов и счетчиком, третьим формирователем импульсов, включенным между выходом первого полосового усилителя и первым входом схемы задержки, четвертым формирователем, включенным между выходом второго полосового усилителя и вторым входом схемы задержки, первым элементом совпадения, входы которого подключены к выходам третьего и четвертого формирователя импульсов, а выход -. к второму входу первого ждущего мультивибратора, последовательно соеди- ненными пятым формирователем импульсов, первым триггером и вторым элементом совпадения, выход которого связан с вторым входом счетчика, последовательно соединенными шестым формирователем импульсов и блоком засветки индикатора, выход которого подключен к третьему входу счетчика, опорным генератором, выход которого соединен с вторым входом второго элемента совпадения, последовательно соединенными генератором импульсов, ключом, третьим элементом совпадения, вторым триггером, четвертым элементом совпадения, пятым элементом совпадения, второй вход которого подключен к выходу

0

ключа, и третьим триггером, выход которого связан с вторым входом ключа, выход пятого элемента совпадения подключен к второму входу первого триггера и к входам генераторов зондирующих импульсов, выход второго триггера связан с вторым входом третьего элемента совпадения, соединенного выходом с вторым входом второго ждущего мультивибратора, выход первого элемента совпадения соединен с третьим входом первого триггера, а выход второго ждущего мультивибратора подключен к входу пятого и шестого формирователей импульсов.

Фиг: 2-

Устройство для исследования физико- механических свойств строительных материалов и горных пород относится к области контрольно-измерительной аппаратуры и может быть использовано в геологии, строительстве, химии, машиностроении. Целью изобретения является повышение достоверности и надежности контроля в производственных условиях. Сущность изобретения заключается в том. что излучение зондирующих и прием информационных сигналов производятся одновременно на двух разных фиксированных частотах, а регистрация времени прихода информационного сигнала осуществляется счетчиком импульсов по моменту одновременного появления его по двум каналам на выходах формирователей. 2 ил. W fe