УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИМПУЛЬСНЫЙДАЛЬНОМЕР КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Советский патент 1974 года по МПК G01S13/60 

Изобретение предназначено для контроля профиля шахтных стволов и горных выработок.

Известные ультразвуковые импульсные дальномеры, содержащие импульсный генератор, соединенный с одним из входов триггера, делитель частоты, подключенный ко входу И1мпульсного генератора, последовательно соединенные блокинг-генератор, дополнительные излучатель и приемник, усилитель и формнруюндий каскад, выходы которого подключены ко входам блокииг-генератора и делителя частоты, имеют недостаточную при измерениях точность и оперативность, зависящую от расстояния до объекта локации и частоты ультразвуковых посылок.

Предлагаемый дальномер отличается тем, что выход третьего триггера через последовательно соединенные вторую схему совпадения, двоичный счетчик, третью схему совпадения, второй триггер, интегрирующий усилитель подключен к управляемому генератору частоты, выход которого соединен со вторым входом второй схемы совпадения, второй выход двоичного счетчика через четвертую схему совпадения подключен к второму входу второго триггера, выход усилителя-формирователя соединен со вторыми входами третьей и четвертой схем совпадения и через линию задержки со вторым входом двоичного счетчика. Это позволяет повысить точность и оперативность измерения расстояния.

На чертеже изображена схема предложенного дальномера.

Он содержит схему запуска /, соединенную с приемно-излучающей акустической головкой 2 и входом приемного уснлите;1я сЗ, выходы которых подсоединены к входам триггера 4. Выход триггера 4 соединен со схемой совпадения 5, выход которой подключен ко входу регистрирующего блока 6. Схема сов- падения 7 и линия задержки 8 подключены ко входам двоичного счетчика 9. Выходы счетчика 5 соединены со схемами совпадения 0 и Ы, выходы которых подключены к фазовому детектору /2, состоящему из последовательно соединенных триггера 13 и интегрирующего усилителя /4, выход которого соединен со входом управляемого генератора частоты /5. Выход управляемого генератора частоты 15 подключен к схемам совпадения 5 и 7.

Схема периодического запуска 1В соединена с дополнительным акустическим нзлучателем /7, последовательно соединенным с дополнительным акустическим приемником /5, усилителем /5, триггером 20, на второй вход которого подключен выход схемы периодического запуска 16. Выход усилителя 19 подключей ко входам линии задержки 8 и схем

совпадения 10 и //, а выход триггера 20 - ко второму входу схемы совпадения 7.

Сигнал схемы запуска / возбул :дает прие.мно-излучающую головку 2 и ставит триггер 4 в рабочее состояние. Ультразвуковой импульс, достигнув лоцируемой поверхности, отражается от нее и поступает обратно на акустическую головку 2. Приемный усилитель 3 усиливает принятый сигнал и отключает триггер 4. Сигнал с триггера 4 поступает на схему совпадения 5, ко второму входу которой подключен управляемый генератор частоты 15. Количество импульсов, пропорциональное измеряемому расстоянию, фиксируется регистрирующим блоком 6. Дополнительный излучатель 17 запускается схемой периодического запуска 16. Время между приходом на выходы триггера 20 сигналов со схемы периодического запуска 16 и усилителя-формирователя 19 равно времени прохождения ультразвуковым импульсом эталонного расстояния от дополнительного излучателя 17 до приемника 18. Этим временным, перепадом триггера 20 открывается схема совпадения 7, сигналы управляемого генератора частоты 15 поступают на двоичный счетчик 9. Единичный и нулевой выходы старшего разряда счетчика 9 подключены к управляющим схемам совпадения 10, 11. Если в этот временной перепад уложится меньшее количество импульсов, чем емкость счетчика, то последний разряд счетчика 9 остается в нулевом состоянии, и потенциальный сигнал с нулевого выхода последнего разряда счетчика 9 открывает схему совпадения //, а противоположный сигнал с единичного выхода последнего разряда счетчика 9 закрывает схему совпадения 10.

/По о.кончании временного перенада, т. е. колда ультразвуковой импульс достигает дополнительного приемника 18, сигнал с выхода усилителя формирователя 19 поступает на схемы совпадения 11 и 10. С выхода схемы совладения Ы этот сигнал поступает на триггер 13, ставит его в единичное состояние, и напряжение с выхода триггера 13 через интегрирующий усилитель 14 увеличивает частоту управляемого генератора частоты 15. Когда сигнал с выхода усилителя-формирователя 1/5 появляется на выходе схемы совпадения М, он же, задержанный по времени, появляется на выходе линии задержки 8 и сбрасывает показания счетчика 9 в ноль. Если телерь во временной перепад укладывается количество импульсов, большее или равное емкости счетчика, то после дний разряд двоичного счетчика 9 становится в единичное состояние, т. е. потенциальный сигнал с нулевого выхода последнего разряда счетчика 9 закрывает схему совпадения //, а сигнал с единичного выхода открывает схему совпадения 10. Сигнал с выхода усилителя-формирователя 19 через схему совпадения 10 ставит триггер 3 в нулевое состояние, напряжение на выходе интегрирующего усилителя 14 уменьшается и частота управляемого генератора 15 понижается. Так как емкость счетчика и эталонное расстояние между дополнительными акустическими излучателем и приемником-величины постоянные, то частота генератора /5 меняется только в зависимости от изменения скорости звука.

Предмет изобретения

Ультразвуковой импульсный дальномер контроля профиля горных выработок, содержащий последовательно соединенные схему запуска, прнемно-излучающую акустическую головку, приемный усилитель, первый триггер, первую схему совпадения и регистратор, причем выход схемы запуска соединен со

вторым входом первого триггера, последовательно соединенные дополнительный акустический приемник, усилитель-формирователь, третий триггер, второй вход которого соединен со входом дополнительного акустического излучателя и выходов схемы лериодического запуска, управляемый генератор частоты, выход которого соединен со вторым входом первой схемы совпадения, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности и оператийности измерения расстояния, выход третьего триггера через последовательно соединенные вторую схему совпадения, двоичный счет1чик, третью схему совпадения, второй триггер, интегрирующий усилитель подключен к управляемому генератору 4actoTbi, выход которого соединен со вторым входом второй схемы сав1па(дения, второй выход двоичного счетчика через четвертую схему совпадения подключен к второму входу второго

триггера, выход усилителя-формирователя соединен со вто)ьши входами третьей и четвертой схем совпадения и через линию задбрл ки со вторым входом двоичного счетчика.