Устройство для определения времени распространения упругих волн в массиве горных пород
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УПРУГИХ ВОЛН В МАССИВЕ ГОРНБ1Х ПОРОД, содержащее два датчика, выходы которых через соответствующие усилители подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу дифференциального дискриминатора, первый выход которого подключен к входу формирующего ключа, а второй выход - к одному входу первого элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора, а выход первого элемента И подключен к счетному входу первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу формирующего ключа, триггер, единичный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора, и второй реверсивный счетчик, кодовый выход которого подк,1ючен к блоку индикации , отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений и упрощения конструкции устройства, выход формирующего ключа подключен к тактовому входу трипера, выход второго элемента И подключен к счетному входу второго реверсив (Л ного счетчика, а нулевой выход первого реверсивного счетчика подключен к управляюпхему входу второго реверсивного счетчика. 13 о СХ) ю о Oi
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1108206
3(5D F. 21 С 39 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С0
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3597813/29-03 (22) 01.06.83 (46) 15.08. 84. Бюл. )хо 30 (72) Ф. T. Кулиев и В. Б. Ибрагимов (71) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения Института геологии АН АЗССР (53) 622.022.74 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
¹ 744136, кл. Е 21 С 39/00, 1977.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 977778, кл. Е 21 С 39/00, 1981 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
У!1РУГИХ ВОЛН В МАССИВЕ ГОРНЫХ
Г1ОРОД, содержащее два датчика, выходы которых через соответствующие усилители подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу дифференциального дискриминатора, первый выход которого подключен к входу формирующего ключа, а второй выход — к одному входу первого элемента И, к другому входу которого подключен выход генератора, а выход первого элемента И подключен к счетному вход, первого реверсивного счетчика, управляющий вход которого подключен к выходу формирующего ключа, триггер, единичный выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора, и второй реверсивный счетчик. кодовый выход которого подключен к блоку индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции устройства, выход формирующего ключа подключен и тактовому входу триггера, выход второго элемента И подключен к с гетному входу второго реверсив- j ного четчика, а нулевой выход первого ре- lpga версивного счетчика подключен к управляюI!LE м вх l второго реверсивного счетчика. ,9
i j ((}C )! Нi
) >,) < > (», < П > 1 ) > I i < ) < I: (51 h r r ) f > t «) kI E :(е, I >
,1(, rh(I I I I il(lit). I I, <> ) I;;>1> < >, I„ < 51 <) ILP I! K H Hc})I rk(I! H! r: I < > С< >С I < )5 : H kl li < E I<. I IH53 (ÂOHE"! 13 >(> lit >I! > i,r>. r I i) i ! ) 3 В<3С i . i(» C Г p() HE БО, EO LBprK<1 И(С ;LB
l,i Г !ИКИ,:<Ы (ОДЫ ic<>I<>PI IX ЧС РЕЗ УСИЛИТ(ЛИ !
IE f)!3l>lil -«, iE хl(!!i > j„! 51 liO.IK. I K)×(ПЫ V HXO:(> (it>rf)E. (>(lilLИа.1})БОГО . (kICKpH1El(tfI<(ГО()ci. Иср
И(> ХО h(i I OPOI О 000 lit HE ll O HE>! Hi>i Xt }3 О (>и )I .!c Х!С )(Г<3 (1, }ЗГОрОЙ Б .Од KOГО,.!,. ll<) lr. H и ВЫХОЛХ I CHC!Pc(i ОР», TPHII < (!. rI)i Х! ). (КО ГорОГO со(, (И и(I! (ПС E) (3})f Xt ISXO, ;r ) Ei !>Т< (> i < > ЗК 1 С) ()}е(1 Г
Р) > Г < > r i I )<. I K ) 1(. И V B Hf X O, L E I t. H C. Р }11 O P (), Hi>i k l j > E IS(() 0 H B f I t)l H С Ч (. Т Ч И и, K OSLO H I>l i! 13 Ы Х О. I
КО" r ) » i O r. OL ;(И klE. ll с (3XO (Ох(бгi<) K cl И И (!hei ! (1. . I, H Б:.0()(> H P<. HL f)0(f (3 HI)I ((С IE I >!K K, X i j);}13, l5lK!I!Lit!i Б. Од vol oj)010 к (зс з и pi!1>ill (j>(>pм и ) K)iH H Й 1,.1 к) < HO. Lkc, (K) I() Б K HT<)jí) х(х Бы
xE);LE диффсренпиальиоп) дискрими:1;1!< р;1 х строиство со.(ер/(хи! I II
3Ð0X! HH СОЕЛИИС БЫ С !ЗЫХОД;(МИ ХСИЛ(п(ЛСИ
I HE Ра О Р;}, с! IÇBI XU;I, С H(. Р БЬ! Х(ВХОДОХ!
Второго «ac!I((п;((1, (И, }!горой вход кoT(iPOl 0 ПОЛК;I К)>(С H К БЫ ХО;() fÇTOPOI О Э. }С МСH1;)! И, <) Вl>i X О;(— К с IС Г I <) им В ХО 1X I lе р БО(о ()() BE PO i1 f3klC)l О С ((. Т I H V rl, X H PI xO )(и >1 1 Ри гl ÅÐB, H xo
;>ы грегl>E I O элем(}(га И, (И сосдинсны с Выо l E I(! Иым Вх(,лом второю рс БсрсH(ÇHÎIO счс гК<) ГOPOI О I!0, LV !K)H H K 01HOXIУ из (ЗХО.10>в тРигг(Pc!,;Lj)3 I ой вхо С ко 0PE)l o черсз второй формирук) ций клю>I 110;iêëю 1(l! V (3ЬI КОЛ, (ООТВ TOTB3 Ю ЩЕI О Х СИ 1 Иl С ля,j J. Недоста i ками известного устройства являк)тся большое время измерения Бр» мепи расирострапеиия упругих волн и х!
Е (аиболее близким по тc xI!H«(.cKO)f сх и(ности к изобрегеник) является устройссг}зо ДЛЯ Oil j)C Д< IС НИЯ ВРЕМЕВИ ()c)< (Ij)OCT() tfIE .It(E}I хи ругих во lli }3 массиве I ориых пород, с()держащее два датчика, Выходы которых через соответствую(цие усилители подкл}очеиы к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу дифференциального дискриминатора, первый Bhlxo с которого полклк)чеи к входу формирук)щего ключа, а второй выход -- к одному входу перво!о элемента И, к другому входу которого подклк)чен Bhl.ход генератора, а выхоl перво1 О ЭЛ(МЕНТcl И ПОЛV. (Ю IЕИ h. СЧС .ТHОМX< В ХО 1, HBрвого реверсивного счеl !ика, управляюLL(и Й Б х Од к)это РО ГО f10 1 к.l к) ч е н к В ы х 0 1 > ф о Рмирующего ключа, тригi åð, единичный ВыхОЛ которого подключс и к первому вхо;(x второго эл<.меита И, второй вход KoTopol î подключен к Bbixolx ге}}ератора, и второй ревс рсивиый счетчик, кодовый Bf>lxOE(котороГО ИО;(К I f()r>2 fi К б. 10 К > H ff,!HKB ILH H (< ) j j (l OE I < ) Г h <) XIII «1 < i i < > . I p < ) H E. : IS
E ß H (Б Ь! С О г а rl Г < > I II) ><. I Ь, <>E) E EX l(i!3 С ill! <) 5>, 1 > ! Р(П!)I<>r. Ь(О. Itli<> : l !) (!< 3 I)
li H H PE, I(Б(>С l r ill >I S ) 1,:,) К Г(j! ÈÑ"I и (IS 101 tr >r i . < (>< >i I б;),. Б;> С I ("Ч liHE ЗР(се(ill! I 1:<, Ы И)1 >t>,:; t)H, IH Зпр) lr)ill!! X < (>;(!.1 ;»;О> .. cl i » <КС II<)OÒÜ Kr>fIO I )E hI;HI! i >б El (iÂ, I(Iiil 151 iir > .ill МО< I l>I<> ()СIIO, ll Е0 I(ex!ь («б(iloE ГH H.tx!с Р(. Hil 1 11 > I>)l)i L(!I!r )<>!I, ) E"I ()) > И С! и;1 j (О(((> Б. I(. 1(ii<)ÿ I, Б > СТ():) И С (и(.(.1)f (i! I f) C . LE,—, E)l k! r! 13 Pi М E r ! 1() ОС Г f) ri li(}H(Я, 1! () 3 I I! Х HO, i H Б >: <(С< (1(!(H})i !I) ) ()r > L, E <> 1<. fir! .lcl" И l, . Б Г Х<) I I>, r>: (if> l)i I(j)(. ) (< i<) I!ÇE (С I!SE lr I!Lr> <, ili I С, H: I<) Lk. ::r>H(Ili>!:: 13;(>..:1 М « i(М(H I: (, j ) j, Hl)l Х<) (()1 < >;)) > I (i I lr ), ã„ l i<) I< I k) !3 О, > .. I,>., с ()С (iii !;I, II,IIО r! LH> !,рiiX!HH 11 Hl(: О К, l l() !,, IX)",.». > f3 X (),(E I 1 < j) BOI <) ), l<. (си! (> (1, l(, . р ) 0" < КО Г(7j) Ol О IO, (h, l К)ЧС I! ВЫ ХО (I (H(, (c . ;) Hl)IXО.! ПСРВО(и «,}СМС H i r И H(),ih, II С I(I HO XI) IÇX() ()) II(. РВО(О j)E HE. Pr. И БИ;) I <) . I! 25 ЧИКИ, уlfpr)13.!яЮИ(Ий ВХОЛ Vt>l OpOI!i !<)д". 1-; К и h 131>IXO.LE фОРМИРУЮПИ IO KЛН) (а (С Р, СЬ (I 0(1 П Ы И !!В(ХО. (h O l OPO (. (< Лrh П) > !СH К H(. j)БОМХ БХО. 11 !ÇT<>P<)I О «Г}С X!E, >1, f3TOt)OH Б. ОЛ< КО< OPC) I < > I I()11,.". К) 1(!I ) IS > i: < (Х Г(I i t. Р <} T О P КО 10(3}>IH ВЫ ХО. 1 KOTOpOI О:I<> IV. !K) H(> (К.1 IО Еll К 1 <) hTC) f30 >!Х ISXO 1 Т() HI . (. (» !!) )(хо.L (ЗГО(юго элс)(е}!Га И по.склю>!с il; . I(1H 0 > () 13 Х О; (> В 1 ка, а HxëñBîè (Зыход !IE f>HOI р(HE рс;I s! r,lli С I(Г 11 hc! ПОЛКГ((ОЧС H h > H()ct Б, I Я K>I II(), 1 > r > .(> ВТОРО! <);)С Б<)PE И 1311ОГ() >. 1(."I И K ci (.X ll(HO(."Гi) И 3<)<),)(I (111151 3;! („ I 1<) I c) E.,, > (:, O)1, ЧТО:Sc) i:Î (H<. Ilk!E. I:E. P 13< >I О >С БСР. И, !< I i>I(! >iiI k 1 И >! I: ЬС Bc( r:1> I 40 (H f3 !>10)1(H IS f)E «t(liH, 0<><)T}5("T< ТISX Ir)i Я В, 1(.) И ((К) 11 (Р БО О БЫ (0 (H<) I (> И ) П > . I i)r, > >l it f) X K) Hl< I O К . (Н) а (I 1 j! И «ТО 1 (>I(1 I И > f> < i . (Н) ГВЕ" В pежИ >}С «E.,(Orh(IIHC » (. k,:S Вас Гс я В м Ом Ill (3рех1 сии. со<) Г -Зс т т}3) Y. 1(и и ПОЯ13Л(}I ИК) BTOPOI Î ВЫ ХО IHOI (i И М ПХ .1 Ь<",> Г
45 же K, IK3>EB прич(и в x}E)xiе}(Г вреx((ии с )О!ветствук)щии обнхлению второго реве.. и БИОГО с !E T 1 ика, (. и(иа;10м с с ГО Выхола 1< (> вый реверсивный сче гчик пер BO.(èòoÿ .:. pE жим «B»1 }H(BHHE. », чем обеспечивается x,(E ii},— 50 ШЕНИС OÃÎ СОДЕРЖИМОГО К КОНЦХ ИИКЛа Ir Sx>Ереиия иа опреде (E HISvK) вели i:iHE1 Ilp( циопальнуK) L1, г. е. производится v(>i! р" hI(и я 011! Ибки из>(> f)(ии я Г) pи «TО м От!! с (<1(. 1 необ.оли м(ость В ис(!ол ьзоваи и и релс В, с »e}IkI, а .гакже элсме}!та И.(И иа I,xo.(E !Ор55 Bo Г О;) е ISE Pc и В H 0 Г < > с < 1 (! к Пенис Бы. ода формир; к L(" (. КЛIО I и Т 11082(36 )О ! I (p На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы. Устройство содержит два датчика и 2, выходы которых через соответствующие усилители 3 и 4 и элемент ИЛИ 5 подключены к входу дифференциального дискриминатора 6, первый выход которого соединен с первым входом первого =лемента И 7, второй вход которого подключен к выходу генератора 8, триггер 9, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 10, второй вход которого подключен к выходу генератора, а выход — к счетному входу второго реверсивного счетчика 11, управляюший вход которого соединен с выходом первого реверсивного счетчика !2, а кодовый выход — с входом блока 13 индикации, и формирующий ключ 14, вход которого соединен с вторым выходом дифференциального дискриминатора, а выход — с тактовым входом триггера и с управляюшим входом второго реверсивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И 6. Кроме того, в состав дифференциального дискриминатора входят пороговые элементы 15 и 16, элемент ИЛИ ! 7 и ключ 18. Устройство работает следующим образом. Упругие волны, возбуждаемые источником (не показан), распространяются в массиве и достигают датчиков 1 и 2, вызывая их срабатывание, причем первым срабатывает датчик, находящийся ближе к источнику, например датчик 1. Сигнал с этого датчика после усиления усилителем 3 (фиг. 2, а; сигнал в точке А) проходит через элемент ИЛИ 5 и поступает на вход дифференциального дискриминатора 6, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов 15 и 16 нижнего U и верхнего U» уровней соответственно. Срабатывая, пороговые элементы формируют импульсы, которые проходят через элемент ИЛИ 17 на ключ 18, с выхода которого снимается прямоугольный импульс, равный по длительности времени t,l нарастания фронта (И ЕЕ;!. l;i Н Г Е!.(. (f ! Р >! 3! О> ОЛ Ь Н Ы И if 3 If! 3 . I l> (! < ЕЕ! (С и Н < < I I ) l>IH li(31ß <, . В (и(!Ill(hOTOj>Ol О С !СTllhl(I I X l l %, 1 f > O ь! I (. I I (. p < i T () j) < i 8 B ! !<1 I Р С l3 (. p O I t Bныи < Е(Г I !i h >, !> 3(о3! Ят е<Е><"<Ес Е)и, (oOTB( «1», с единичного выхода трипера (фиг. 2 д) подается на управлякпций вход элемента И 10 и открывает его, разрешая поступление счетных импульсов генератора 8 íà вход реверсивного счетчика 11. работак>шегo в режиме «Сложение» (фиг. 2, е). Сигнал с датчика 2 после усиления усилителем 4 (фиг. 2, а, сигнл в точке Б) подается через элемент ИЛИ 5 на дифференциальный дискриминатор 6, вызывая последовательное срабатывание пороговых элементов 15 и 16 нижнего и верхнеl о уровней и формирование на выходе клк>ча 18 прямоугольного имиx.Thса, равного по дли< тельности времени 3.» нарастания фронта сигнала в точке Б (фиг. 2, б). Этот прямоугольный импульс вновь открывает элемент И 7, через который счетные импульсы генератора 8 начинают поступать на вход реверсивного счетчика 12 (фиг. 2, в). Содержимое последнего уменьшается (так как ранее счетчик был переведен в режим «Вычитание») и через время, равное t,l,,становится равным нулю. В этот момент времени сигнал «Обнулее)иенс выхода реверсивного счетчика 12 (фи!.. 2, ж), поступая на управляюший вход реверсивного счетчика 11, переводит его в режим «Вычитание», начинается цикл коррекции ошибки измерения at — tj В режиме «Вычитание» (фиг. 2, з) содержимое счетчика 11 уменьшается (на величину, пропорциональную Ь t ) до Тех пор. пока не сработает формирующий ключ 14, второй импульс с выхода которого (фиг. 2, г) возвра(цает триггер 9 по тактовому входу в исходное положение «О» (фиг. 2, д), при этом разрешающий потенциал с управляюшего входа элемента И 10 снимается, поступление импульсов генератора 8 на реверсивный счетчик 11 прекра)цаj (П)82(1!) I и(т 1изм Л l, (.«(Гани < с.< и>>), Ром и 3«<3 Редактор . 1,)(ирам; ико 1 екред И 13ер(h<)PP(KT<) I 11:<, 3 аказ Г>380/213 Гираж 565 11<). виси< . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, москва, Ж -35, Рачн<ская наб., д 4<5 Филиа.< Г!ПП «Патент», г Ужгород. Ул Про(ктиая. 4 и И 1< II<,l <;«; < и КО 1, О(ООРВ);КЯК)н(ИИ I oh ГЯ(3((нс(> ()BBfft>lм иf(T(()1 И))1 (10 Тяит;lf>((0< "(H, 0 Н ОК(<.31>(f)B(. 1 (Я I<. I. ((! I I>I 1 О f ff 0 < ff 1 (. 1 1> H 0 . if> Ги () У<0111и и к0.1 с I(т I и Kf! . I 13<)f! ,(нтея tiff т(1()Г!о I).!ок«(:) иняикя<(ии 1!» «() и !)неIIHK) (II ()oT01 ином; (1()ои<. 11 ( коне Г(), ктивно н()()н)е, тяк к
С. (Е IЕ, ИС КС! ГОН((К)Н((Й НЕООКО;1И М О(1 В ИС 1:). ЯОВЯНИЯ ()(С!Е ВРЕМЕНИ HÌBÑòB С р<гс! B <. IЕНИ И(14.IK) l(1(ТСЯ И (< 1101 <)(If((i< i< о, К« < j), К) BIIO ИТ ЭТОТ УЗ(Г! В ()(33.11>1 B "!>1:! 3 <(ОС ! IiI и
