(54) УСТРОЙСТВО РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУ Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оценки напряженного состояния и изучения массива горных пород. Известно устройство определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород, содержащее датчики, усилители, генератор, основной реверсивный счетчик реле времени, блок индикации 1. Недостатком известного устройства является большая погрешность измерения. Цель изобретения - повышение точноети измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным реверсивным счетчиком, триггером,двумя схемами И, тремя схемами ИЛИ, двумя формирующими ключами и дифференциальным дискриминатором, состоящим из двух, пороговых элементов нижнего и верхнего уровня, выходы которых через схему ИЛИ связаны с ключем, при этом выходы усилителей подключены через первую схему ИЛИ ко входам пороговых элементов дифференциально го дискриминатора, выхбд которого соедиГгой ее Го л с Р° другои ее вход связан с выходом генератора П ЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ ВОЛН В МАССИВЕ ГОРНЫХ ОД и входом второй схемы И, а выход - со входом второй схемы ИЛИ, другой вход которой соединен со входом третьей схемы ИЛИ и выходом второй схемы И, второй вхОд второй схемы И подключен к выходу триггера и ко входу основного реверсивного счетчика, один из входов триггера связан через первый формирующий ключ с выходом одного из усилителей, а второй вход через дополнительный реверсивный счетчик с выходом второй схемы ИЛИ, другой вход дополнительного реверсивного счетчика через второй формирующий ключ связан с пороговым элементом нижнего уровня дифференциального дискриминатора, На фиг. 1 изображена блок-с.хема устройства; на фиг. 2 - график поясняющий причина возникновения ощибки в измерении времени при постоянном пороге ограничения; на фиг. 3 - график, поясняющий принцип ...„..,„..„. ,.р„ „....рс-пп. повышения точности при измерении времени распространения упругой волны в массиве горных пород Так как любая электрическая схема име чувствительности отличнь Гот нуля. то ошибка при измерении времени распространения упругой волны с помощью известного устройства равна At 1иам - txcT t г- t (, где t ис.т истинное время распространения упругой волны; tHjM - время, измеренное при определенном уровне срабатывания реле времени, равным U,; t, - время, через которое включается реле времени от момента появления сигнала в точках А и Б} 12-время, через которое выключается реле времени от момента цоявления сигнала в точках А и Б. В предлагаемом устройстве все сводится к учету этой ошибки, т.е. к измерению. 1ист twM .- реализуется в предлагаемом устройстве, которое имеет два порога срабатывания дифференциального дискриминатора: нижний и, и верхний U г причем U2. 2Ui. tlHtz-время нарастания крутизны передних фронтов сигналов от значеНИИ и г до и V Разница во времени, нарастания крутизны фронтов At t2-t, t2-t, является ошибкой измерения, которую учитывает предлагаемое устройство. Таким образом, истинное время распространения упругой волны t ист t пзм - At зафиксируется на цифровом табло предлагаемого устройства. Устройство содержит датчики 1 и 2, усилители 3 и 4, реле 5 времени, генератор 6, логические схемы ИЛИ 7, 8, 9 и 10, основной реверсивный счетчик 11, блок 12 индикации, пороговые элементы 6 и 14, верхнего и нижнего уровня сигналов, соответственно, ключ 15, формируюшие ключи 16 и 17,логические схемы И 18 и .19, дополнительный реверсивный счетчик 20, триггер 21, возбудитель 22 упругих волн. Датчики 1 и 2 подключены к усилителям 3 и 4, которые подключены в свою очередь к реле 5 времени и к схеме ИЛИ 8. Генератор 6 соединен с реле 5 времени и со схемами И 18 и 19. Выход реле 5 времени подключен через схему ИЛИ 7 к основному реверсивному счетчику 11 и далее к блоку 12 индикации. Выход схемы ИЛИ 8 соединен с порого. вьщи элементами 13 и 14 верхнего и нижне го уровней. Выходы пороговых элементов соединены через схему ИЛИ 9 с ключом 15. Выход элемента 13 верхнего порогового уровня соединен через формирующий ключ 17 с дополнительным реверсивным счетчиком 20. Два пороговых элемента верхнего и нижнего уровней, схема ИЛИ и ключ представляют собой дифференциальный дискриминаfop. Выход ключа 15 соединен со схемой И 18,которая через схему ИЛИ 10 соединена
744136 С дополнительным реверсивным счетчиком 20. Выход схемы И 19 соединен со схемой ИЛИ 7. Второй вход схемы И 19 соединен с выходом триггера 21 и со входом основного реверсивного счетчика 11. Один вход триггера соединен с выходом дополнительного реверсивного счетчика 20, второй вход через формирующий ключ 16 с выходом усилителя 4. Устройство работает следующим образом. Упругая волна, создаваемая возбудителем 22, распространяется по массиву горных пород, в результате чего сначала срабатывает датчик 1, а затем через некоторый промежуток времени датчик 2. Сигнал с датчика 1 после усиления включает реле 5 времени и поступает через логическую схему ИЛИ 8 на пороговые элементы 13 и 14 верхнего и нижнего уровней дифференциального дискриминатора. При превышении порогов на выходе ключа 15 формируется прямоугольный импульс, по длительности равный времени нарастания фронта сигнала. Импульс с ключа 15 поступает на логическую схему И 18, открывая ее на время, равное длительности импульса. Дополнительный счетчик 20 работает в реверсивном режиме и заполняется импульсами генератора 6 в течение действия сформированного импульса. С появлением сигнала на верхнем пороговом каскаде на выходе формирующего ключа 17 формируется сигнал, подготавливающий счетчик 20 к режиму прямого счета. С приходом сигнала с датчика 2, в счетчике 20 записывается число импульсов, пропорциональное времени наростйния крутизны фронта с датчика 2, но так как в счетчике 20 уже была записана информация о времени нарастания фронта сигнала с датчика 1, то в счетчике 20 фиксируется разность между временами нарастания фронтов сигналов с обоих датчиков 1 и 2, т.е. фиксируется ошибка. Формирующий ключ 16 запускается от сигнала, приходящего от датчика 2 и управляет триггером 21, последний в свою очередь включает оба счетчика 20 и 11 в реверсный режим и через логическую схему И 19 с генератора 6 импульсы поступают в счетчики 20 и 11. Когда в счетчике 20 информация сосчитается до О, вырабатывается сигнал, приводящий триггер 21 в исходное состояние, а он в свою очередь прекращает работу счетчиков 20 и 11. На блоке 12 индикации от основного счетчика 11 остается истинная информация о времени распространения упругой, волны. Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород позволяет по сравнению с известным повысить точность в определении времени распространения упругих волн при приходе на датчики сигналов различной частоты и
амплитуды, что особенно важно при определении напряженного состояния и свойств массива горных пород.
Формула изобретения, Устройство определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород, содержащее датчики, усилители, генератор, основной реверсивный счетчик, реле времени, блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точиости измерения, оно снабжено дополнительным реверсивным счетчиком, триггером, двумя схемами И, тремя схемами ИЛИ, двумя формирующими ключами и дифференциальным дискриминатором, состоящим из двух пороговых элементов нижнего и верхнего уровней, выходы которых через схему ИЛИ связаны с ключом, при этом выходы усилителей подключены через первую схему ИЛИ ко входам пороговых элементов дифференциального дискриминатора, выход которого соединен с одним из входов первой схемы И, другой ее вход связан с выходом генератора и входом вто рой схемы И, а выход - со входом второй схемы ИЛИ, другой вход которой соединен со входом третьей схемы ИЛИ и выходом второй схемы И, второй вход второй схемы И подключен к выходу триггера и ко входу основного реверсивного счетчика, один из входов триггера связан через первый формирующий ключ с выходом одного из усилителей, а второй вход через дополнительный реверсивный.счетчик с выходом второй схемы ИЛИ, другой вход дополнительного реверсивного счетчика через второй формирующий ключ связан с пороговым элементом нижнего уровня дифференциального дискриминатора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 476531, кл. G01 V 1/34, 1975 (прототип).
cuzHafi
i.
и,
/woAA-e
0
Lt
г.
