RU1774303C - Recorder of electromagnetic radiation at fractures - Google Patents

Recorder of electromagnetic radiation at fractures

Info

Publication number
RU1774303C
RU1774303C SU904852224A SU4852224A RU1774303C RU 1774303 C RU1774303 C RU 1774303C SU 904852224 A SU904852224 A SU 904852224A SU 4852224 A SU4852224 A SU 4852224A RU 1774303 C RU1774303 C RU 1774303C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
angle
electromagnetic radiation
ferrite core
screen
Prior art date
Application number
SU904852224A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Владимирович Курленя
Геннадий Иванович Кулаков
Валентин Артемьевич Марков
Галина Евгеньевна Яковицкая
Original Assignee
Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Горного Дела Со Ан Ссср filed Critical Институт Горного Дела Со Ан Ссср
Priority to SU904852224A priority Critical patent/RU1774303C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1774303C publication Critical patent/RU1774303C/en

Links

Abstract

Использование: в области горного дела дл  контрол  разрушени  участков массива горных пород при изменении его напр женно-деформированного состо ни , т.е. дл  обеспечени  безопасных условий труда горнорабочих путем регистрации сигналов электромагнитного излучени , поступающих из массива на антенну. Устройство включает ферритовый сердечник с равномерно размещенной на нем обмоткой и установленным на нем металлическим экраном. Ферритовый сердечник, выполнен в виде тора, полностью заполненного обмоткой с расположенным и закрывающим ее на угол 285-295° экраном. При этом на оставшейс  открытой части обмотки дополнительно установлен козырек в виде рупора раструбом наружу. Боковые стенки рупора образуют угол не более 65-75°. 1 ил.Usage: in the field of mining to control the destruction of sections of the rock mass when changing its stress-strain state, i.e. to provide a safe working environment for miners by registering electromagnetic radiation signals from the array to the antenna. The device includes a ferrite core with a winding evenly placed on it and a metal screen mounted on it. The ferrite core is made in the form of a torus, completely filled with a winding with its positioning and closing at an angle of 285-295 °; screen. At the same time, on the remaining open part of the winding, an additional visor is installed in the form of a horn with a bell outward. The side walls of the horn form an angle of not more than 65-75 °. 1 ill.

Description

Изобретение относитс  к горному делу и может быть использовано дл  контрол  разрушени  участков массива горных пород при изменении их напр женно-деформированного состо ни .The invention relates to mining and can be used to control the destruction of sections of a rock mass when changing their stress-strain state.

Известен датчик дл  электроразведочной аппаратуры, включающий соленоид с сердечником и дополнительный электропроводный стержень, размещенный в центральной части замкнутого магнитопровода. Этот датчик имеет следующие недостатки. В данной конструкции чувствительность датчика повышаетс  за счет концентрации электромагнитного пол  между соленоидом и стержнем. Така  конструкци  датчика, во- первых, не позвол ет проводить регистрацию сигнала вне пространства соленоида, аA sensor for electrical exploration equipment is known, including a solenoid with a core and an additional conductive rod located in the central part of the closed magnetic circuit. This sensor has the following disadvantages. In this design, the sensitivity of the sensor is enhanced by the concentration of the electromagnetic field between the solenoid and the shaft. This design of the sensor, firstly, does not allow registration of the signal outside the space of the solenoid, but

во-вторых, не регистрирует электромагнитные сигналы малых амплитуд с уровн ми, характерными дл  сигналов, поступающих из массива горных пород. Кроме того, датчик не позвол ет производить локацию места возникновени  трещин и направление их распространени .secondly, it does not register electromagnetic signals of small amplitudes with levels characteristic of signals coming from a rock mass. In addition, the sensor does not allow location of the place of occurrence of cracks and the direction of their propagation.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  регистрации электромагнитного излучени , возникающего при трещинообразовании горных пород. Устройство включает ферритовый сердечник с намотанной на нем обмоткой, на которой установлен металлический экран.The closest analogue in technical essence and the achieved result is a device for detecting electromagnetic radiation arising from crack formation of rocks. The device includes a ferrite core with a winding wound on it, on which a metal screen is mounted.

Недостатки последнего устройства следующие. ЭМИ-сигналы, возникающиеThe disadvantages of the latter device are as follows. EMP signals arising

VJ VIVj vi

WW

оabout

OJOj

при трещинообразовании горных пород распростран ютс  в направлении движени  магистральной трещины. В то же врем  диаграмма направленности антенны имеет два выт нутых лепестка, что позвол ет достичь высокой точности при локации места и направленности распространени  трещин в массиве горных пород. Другим недостатком  вл етс  наличие двух взаимно перпендикул рных стержней, Такую конструкцию неудобно использовать особенно в шахтных услови х.during formation of rocks, the rocks propagate in the direction of movement of the main crack. At the same time, the antenna pattern has two elongated lobes, which makes it possible to achieve high accuracy when locating the location and direction of propagation of cracks in a rock mass. Another disadvantage is the presence of two mutually perpendicular rods. This design is inconvenient to use especially in mine conditions.

Целью изобретени   вл етс  повышение направленности приема.The aim of the invention is to increase the focus of reception.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  регистрации электромагнитного (ЭМИ) излучени , возникающего при трещинообразовании включает феррито- оый тороидальный сердечник, на котором размещена равномерно намотанна  обмотка . На обмотке установлен металлический экран, закрывающий последнюю на угол 285-295°, при этом на оставшейс  открытой части обмотка охвачена металлическим упором , ось которого направлена радиально по отношению сердечника, а боковые стенки также расположены по радиусам тора и образуют угол в пределах 65..,75°.This goal is achieved in that the device for detecting electromagnetic (EMP) radiation arising from crack formation includes a ferrite toroidal core on which the winding is uniformly wound. A metal screen is installed on the winding, closing the latter at an angle of 285-295 °, while on the remaining open part the winding is surrounded by a metal stop, the axis of which is directed radially relative to the core, and the side walls are also located along the torus radii and form an angle within 65 .. , 75 °.

Физическими предпосылками при реализации изобретени   вл ютс  следующие.The physical prerequisites for carrying out the invention are as follows.

Наличие металлического экрана на обмотке тороидального сердечника позвол ет прижать поток магнитных силовых линий, сосредоточив их в пространство между сигнальной обмоткой и экраном. За пределами экрана происходит вытеснение потока магнитных силовых линий в окружающее пространство и формирование диаграммы направленности антенны в виде узких лепестков . Этот эффект значительно повышает чувствительность приемного устройства, что позвол ет регистрировать сигналы слабых электромагнитных полей, возникающих от прорастающих трещин. Установка на открытую часть обмотки козырька в виде рупора позвол ет снизить интенсивность внутренних (задних) лепестков антенны. Этот эффект позвол ет при сохранении высокой чувствительности приемной аппаратуры производить локацию места возникновени  и направленности распространени  трещин.The presence of a metal screen on the winding of the toroidal core allows the magnetic flux lines to be pressed, concentrating them in the space between the signal winding and the screen. Outside the screen, the magnetic field lines are displaced into the surrounding space and the antenna pattern is formed in the form of narrow lobes. This effect significantly increases the sensitivity of the receiving device, which makes it possible to register signals of weak electromagnetic fields arising from germinating cracks. The installation of a visor in the form of a horn on the open part of the winding makes it possible to reduce the intensity of the internal (rear) antenna petals. This effect, while maintaining the high sensitivity of the receiving equipment, allows location of the place of occurrence and direction of propagation of cracks.

На чертеже изображено устройство дл  регистрации электромагнитного излучени  при трещинообразовании, общий вид, с соответствующей диаграммой направленности (пунктирные линии).The drawing shows a device for detecting electromagnetic radiation during cracking, a general view, with a corresponding radiation pattern (dashed lines).

Устройство дл  регистрации электромагнитного излучени  при трещинообразовании состоит из ферритового тороидального сердечника 1 с намотанной на него обмоткой 2 и металлического экрана 3, закрывающего обмотку 2 частично на угол 285-295°. Оставша с  открыта  часть обмотки 2 охвачена металлическим рупором 4, ось которого направлена радиально по отношению к сердечнику 1, а боковые стенки 5 образуют угол в пределах 65-75°.The device for detecting electromagnetic radiation during cracking consists of a ferrite toroidal core 1 with a winding 2 wound thereon and a metal shield 3 covering the winding 2 partially at an angle of 285-295 °. The remaining part of the winding 2 that is open is covered by a metal horn 4, the axis of which is directed radially with respect to the core 1, and the side walls 5 form an angle in the range of 65-75 °.

Работа устройства иллюстрируетс  на примере контрол  трещинообразовани  вThe operation of the device is illustrated by the example of crack control in

массиве горных пород при введении подземных горных работ. В массиве происход т динамические  влени , св занные с высокими механическими напр жени ми, сопровождающиес  интенсивным разрушением горной породы, что, в свою очередь,  вл етс  источником электромагнитного излучени . В св зи с этим важным дл  практики горного дела  вл етс  вопрос о месте возникновени  и преимущественном направлении распространени  возникающих в массиве трещин, которые, вообще говор , могут распростран тьс  в различных направлени х от источника, причем амплитуды таких сигналов достаточно малы,mass of rocks with the introduction of underground mining. Dynamic phenomena occur in the array, associated with high mechanical stresses, accompanied by intensive destruction of the rock, which, in turn, is a source of electromagnetic radiation. In this connection, an important question for mining practice is the question of the place of occurrence and the preferred direction of propagation of cracks arising in the array, which, generally speaking, can propagate in different directions from the source, and the amplitudes of such signals are quite small.

пор дка 10 мкв. Дл  локации таких малых сигналов необходимо обеспечить высокую чувствительность, а также максимально снизить интенсивность приема ЭМИ-сигна- лов задними (или внутренними) лепесткамиabout 10 uV. To locate such small signals, it is necessary to ensure high sensitivity, as well as minimize the intensity of reception of EMP signals by the back (or internal) lobes

диаграммы направленности антенны,antenna patterns,

Установка металлического экрана 3 на обмотке 2, закрывающем ее на фиг. 285- 295°, позвол ет получить максимальную чувствительность на приеме, что обеспечивает локацию сигналов малых амплитуд. Снижение чувствительности путем увеличени  малых или уменьшени  угла закрыти  обмотки не позвол ет лоцировать сигналы малых амплитуд. Рабочий интервал на графике должен выбиратьс  таким образом, чтобы обеспечить необходимую чувствительность . Дл  этого за границы рабочего интервала графика с практически пр молинейными ветв ми удобно брать точки перехода пр мых участков ветвей графика в криволинейные. Точке А соответствует угол 285°, а точке В - угол 295°, максимальна  амплитуда сигнала достигаетс  при 290°; снижение величины чувствительности устройства в пределах 285-295° не превышает 3%.The installation of a metal screen 3 on a winding 2 covering it in FIG. 285-295 °, allows you to get maximum sensitivity at the reception, which ensures the location of small amplitude signals. Decreasing the sensitivity by increasing small or decreasing the angle of closure of the windings does not allow to locate signals of small amplitudes. The working interval on the graph should be selected so as to provide the necessary sensitivity. For this, it is convenient to take the points of transition of straight sections of the branches of the graph into curved ones beyond the boundaries of the working interval of the graph with almost straight branches. Point A corresponds to an angle of 285 °, and point B corresponds to an angle of 295 °, the maximum signal amplitude is reached at 290 °; a decrease in the sensitivity of the device within 285-295 ° does not exceed 3%.

На угрожаемом по динамическим про влени м участке массива вдоль выработок производ т профилирование участка, например , через 15 м. При этом измерительное устройство располагает раструбки наружу , каждый раз производ  измерение уровн  сигнала на регистрирующем приборе (на чертеже не показан) у правого и левого борта выработки, отмеча  каждый раз уровень сигнала.In the area of the array threatened by dynamic development along the workings, the section is profiled, for example, after 15 m. In this case, the measuring device places the bells outward, each time measuring the signal level on the recording device (not shown in the drawing) at the starboard and port side generation, marking the signal level each time.

При наибольшем уровне сигнала, например , у правого борта, производ т локацию очага возникновени  трещин, перемеща  прибор справа налево и сверху вниз и добива сь максимума сигнала на регистрирующем приборе.At the highest signal level, for example, on the starboard side, the source of cracks is located, moving the device from right to left and from top to bottom and maximizing the signal on the recording device.

Преимуществом за вл емого устройства по сравнению с известным  вл етс  повышение точности локации ЭМИ-сигналов.An advantage of the claimed device in comparison with the known one is an increase in the accuracy of the location of EMR signals.

00

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  регистрации электро- магнитного излучени  при трещинооб- разовании, содержащее ферритовый сердечник с обмоткой, намотанной равномерно и помещенной в металлический экран , отличающеес  тем, что, с целью повышени  направленности приема, ферритовый сердечник имеет форму тора, а экран охватывает обмотку частично, причем открыта  часть обмотки охвачена металлическим рупором, ось которого направлена радиально по отношению к сердечнику, а боковые стенки также расположены по радиусам тора и образуют угол в пределах 65...75°.SUMMARY OF THE INVENTION A device for detecting electromagnetic radiation during crack formation, comprising a ferrite core with a winding wound uniformly and placed in a metal screen, characterized in that, in order to increase the directivity of reception, the ferrite core has a torus shape, and the screen partially covers the winding with the open part of the winding covered by a metal horn whose axis is directed radially with respect to the core, and the side walls are also located along the radii of the torus and form an angle within 65 ... 75 °.
SU904852224A 1990-07-16 1990-07-16 Recorder of electromagnetic radiation at fractures RU1774303C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904852224A RU1774303C (en) 1990-07-16 1990-07-16 Recorder of electromagnetic radiation at fractures

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904852224A RU1774303C (en) 1990-07-16 1990-07-16 Recorder of electromagnetic radiation at fractures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1774303C true RU1774303C (en) 1992-11-07

Family

ID=21528160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904852224A RU1774303C (en) 1990-07-16 1990-07-16 Recorder of electromagnetic radiation at fractures

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1774303C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 357535, кл. G 01 V 3/06. 1968. Авторское свидетельство СССР № 1725653, кл. G 01 V 3/08. 1990. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0147811B1 (en) Locatable object suitable for underground use and method of locating the same
AU6652900A (en) Shield apparatus for use in conjunction with a well tool and method for shielding a coil
NO955208L (en) Method and apparatus for examining an electrically conductive article
RU1774303C (en) Recorder of electromagnetic radiation at fractures
DE60124919D1 (en) 3D BOREHOLE RADAR ANTENNA
RU2006884C1 (en) Device for recording electromagnetic radiation caused by rock fracture
RU2085736C1 (en) Device for recording electromagnetic radiation occurred at fissuring of rocks
JPS56140276A (en) Measuring device of buried position of underground cable
SU972453A1 (en) Ore body geophysical prospecting method
JP2527322Y2 (en) Radar for exploration in concrete wall
JPH10319117A (en) Antenna for underground probing and underground probing device
RU2155973C1 (en) Aid recording electromagnetic radiation originated by cracking of rocks
RU93026869A (en) METHOD OF MEASURING THE HYDROPHONE SENSITIVITY IN MARITIME CONDITIONS BY COMPARISON IN A LOW FREQUENCY RANGE
Scott Jr et al. Use of high-frequency seismic waves for the detection of buried landmines
SU1451272A2 (en) Apparatus for determining jointing of rock body
JP2001255347A (en) Probe for measuring near electromagnetic field
RU2033619C1 (en) Method for measuring characteristics of emittance of antenna
SU1169449A1 (en) Method and apparatus for measuring susceptibility and electric conductivity in well
US3258742A (en) Inductively coupled seismometer
SU136481A1 (en) The method of measuring the magnetic field in the induction methods of electrical prospecting
RU1770917C (en) Method of determining antenna directional radiation pattern measurement error
SU672590A1 (en) Acoustic logging method
DE69227096T2 (en) Magnetic nuclear magnetic resonance probe with high-frequency shielding of the probe.
RU95119471A (en) SENSOR COORDINATE AREA AND ANTENNA DEVICE TO IT
SU634188A1 (en) Transducer for magnetic noise structuroscopy