Ультразвуковой импульсныйдальномер контроля профилягорных выработок

 

@@тецтно-так, " jo!ж4 библиотека 1йЬА, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Н ВтОРСКОМО СВИДИИЛЬСТВ

l«> 429392 "

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 20.12.72 (21) 1860901i26-9 с присоединением заявки о— (32) Приоритет—

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень ¹ 19 (51) М. Кл. 6 01s 9/48

Государствеииый комитет

Совета Мииистров СССР ло делам иэобратвний и открытии (53) УДК 621.396.962. .8(088.8) Дата о публикования описания 23.01.75 (72) Авторы изобретения

А. А. Быстров, В. T. Загороднюк и А. Г. Маркарьян

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ HMllYJIbCHblA

ДАЛЬНОМЕР КОНТРОЛЯ ПРОФИЛЯ

ГОРНЫХ ВЪ|РАБОТОК

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 импульсного генератора, последовательно соединенные блокпнг-генератор, дополнительные излучатель и приемник, усилитель и формирующий каскад, выходы которого подключены ко входам блокинг-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 1, соединенную с приемно-излучающей акустической головкой 2 и входом приемного усилителя 8, выходы которых подсоединены к входам триггера 4. Выход триггера 4 соединен со схемой совпадения 5, выход которой подключен ко входу регистрирующего блока б. Схем а совпадения 7 и линия задержки 8 подключены ко входам двоичного счетчика 9. Выходы счетчика 9 соединены со схемами совпадения 10 и 11, выходы KQTopLlx подключены к фазовому детектору 12, состоящему из последовательно соединенных триггера 13 и интегрирующего усилителя 14, выход которого соединен со входом управляемого генератора частоты !

5. Выход управляемого генератора частоты

15 подключен к схемам совпадения 5 и 7.

Схема периодического запуска 1б соединена с дополнительным акустическим излучателем 17, последовательно соединенным с дополнительным акустическим приемником 18, усилителем 19, триггером 20, на второй вход которого подключен выход схемы периодического запуска 1б. Выход усилителя 19 подключен ко входам линии задержки 8 и схем

429392

50 совпадения 10 и 11, а выход триггера 20— ко второму входу схемы совпадения 7.

Сигнал схемы запуска 1 возбуждает приемno-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 8 усиливает принятый сигнал и отключает триггер 4. Сигнал с триггера 4 поступает иа 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, П. Если в этот временной перепад уложится меньшее количество импуль:сов, 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 11, а противоположный сигнал с единичного выхода последнего разряда счетчика 9 закрывает схему совпадения 10.

iso окончании временного перепада, т. е, когда ультразвуковой импульс достигает дополнительного приемника 18, сигнал с выхода усилителя формирователя 19 поступает на схемы совпадения 11 и 10. С выхода схемы совпадения 1 1 этот сигнал поступает на триггер И, ставит его в единичное состояние, и напряжение с выхода триггера И через интегрирующий усилитель 14 увеличивает частоту управляемого генератора частоты 15. Когда сигнал с выхода усилителя-формирователя 19 появляется на выходе схемы совпадения И, он же, задержанный по времени, появляется на выходе линии задержки 8 и сбрасывает показания счетчика 9 в ноль. Если те5 !

О !

35.перь во временной перепад укладывается количество импульсов, большее или равное емкости счетчика, то последний разряд двоичного счетчика 9 становится в единичное состояние, т. е. потенциальный сигнал с нулевого выхода последнего разряда .счетчика 9 закрывает схему совпадения 11, а сигнал с единичного выхода открывает схему совпадения 10. Сигнал с выхода усилителя-формирователя 19 через схему совпадения 10 ставит триггер 13 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 15 меняется только в зависимости от изменения скорости звука.

Предмет изобретения

Ультразвуковой импульсный дальномер контроля профиля горных выработок, содержащий последовательно соединенные схему запуска, приемно-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 выходом схемы .периодического запуска, управляемый генератор частоты, выход которого соединен со вторым входом первой схемы совпадения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерения расстояния, 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 coiBlnBQeHHH, атс!рой выход д1воичного 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 задер>кки со вторым входом двоичного счетчика.

429392

Составитель А. й4аркарьпн

Техред 3. Тапаиенко

Редактор Т. Фадеева

Коппектор В Гутман

Подписное

Ткп. ларьк. ф l1. пред. «Патент».

Заказ 1683/543 Изд. № 846 Тираж 678

ЦН1111П11 Государственного комитста Совета Мши.стров СССР пп делан изобретений и открытий

Москва, К-35, Ратшскал наб., д. 4, 5