SU1421862A1

SU1421862A1 - Apparatus for determining the degree of shock hazard of portions of rock body

Info

Publication number: SU1421862A1
Application number: SU864108427A
Authority: SU
Inventors: Алексей Александрович Мелузин; Евгений Владимирович Горбунов; Юрий Михайлович Зиновьев; Александр Константинович Куденков
Original assignee: Научно-производственное объединение "Сибцветметавтоматика"
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-09-07

Abstract

Изобретение относитс к горной пром-ти. Цель изобретени - повышение производительности за счет сокращени времени определени . Устр-во с рдер ит последовательно соединенные датчик 1, предварительный усилитель 2, фильтр 3 высоких частот, аттенюатор 4, усилитель 5. Выход последнего соединен с входами двух параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пороговых элементов 6,7, формирователей 8,9 импульсов, счетчиков 10, 11. При этом выходы последних одновременно соединены с входами RS-триггера 12, элемента ИЖ 13 с блока 14 индикации. Принимаемые импульсы акустической эмиссии преобразуютс датчиком 1 в электрические сигналы. Превышающие пороги срабатывани электрические сигналы поступают на формирователи 8 и 9, посто нна времени которых выбираетс больше длительности импульсов акустической эмиссии в месте установки датчика 1. После заполнени счетчика 10 или 11 сигнал с него поступает на RS-триггер 12, подклю-:: ченный к блоку 14, который принимает только 2 состо ни : Удароопасно и Неудароопасно. 1 ил. « (ЛThis invention relates to the mining industry. The purpose of the invention is to increase productivity by reducing the detection time. The device with the rder it sequentially connected sensor 1, preamplifier 2, filter 3 high frequencies, attenuator 4, amplifier 5. The output of the latter is connected to the inputs of two parallel channels, each of which consists of series-connected threshold elements 6,7, drivers 8 , 9 pulses, counters 10, 11. At the same time, the outputs of the latter are simultaneously connected to the inputs of the RS flip-flop 12, the IL 13 element from the display unit 14. The received acoustic emission pulses are converted by sensor 1 into electrical signals. Electrical signals exceeding the thresholds are sent to shapers 8 and 9, the time constant of which is chosen longer than the acoustic emission pulses at sensor 1. After the counter 10 or 11 is filled, the signal from it goes to RS flip-flop 12 connected to block 14, which accepts only 2 states: Impact and Impact. 1 il. "(L

Description

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для определения степени удароопасности участков массива горных $ пород, опасных по динамическим проявлениям горного давления.The invention relates to the mining industry and can be used to determine the degree of impact hazard of the sections of the rock massif, dangerous for the dynamic manifestations of rock pressure.

Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения времени определения степени ударо- ^д опасности участков массива горных пород.The purpose of the invention is to increase productivity by reducing the time to determine the degree of shock-hazard of the sections of the rock mass.

На чертеже приведена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of the device.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 (приемник упругих колебаний), предварительный усилитель 2, фильтр 3 высоких частот, аттенюатор 4, усилитель 5, выход которого соединен с входами двух па- 2Q раллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пороговых элементов 6 и 7 формирователей 8 и 9 импульсов, счетчиков 10 и 11, причём выходы последних од- 25 новременно соединены с входами RSтриггера 12 и входами элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с управляющими входами счетчиков 10 и 11, Выходы RS-триггера 12 соединены с входом блока 14 индикации.The device contains a series-connected sensor 1 (receiver of elastic vibrations), a pre-amplifier 2, a high-pass filter 3, an attenuator 4, an amplifier 5, the output of which is connected to the inputs of two parallel 2Q channels, each of which consists of threshold elements 6 connected in series and 7 shapers 8 and 9 pulses, counters 10 and 11, and the outputs of the latter are simultaneously connected to the inputs of the RS trigger 12 and the inputs of the OR element 13, the output of which is connected to the control inputs of the counters 10 and 11, The outputs of the RS-trigger 12 are connected inens with the input of the display unit 14.

Работа устройства основана на использовании степенного закона распределения вероятностей амплитуд акустических импульсовThe device is based on the use of the power law of the probability distribution of the amplitudes of acoustic pulses

Р(А) - В®, ³⁵ где А - выбранный порог срабатывания счетчиков акустических имP (A) - B®, ³⁵ where A is the selected response threshold of acoustic meters

Р(А) пульсов по амплитуде;P (A) pulses in amplitude;

- параметр степенного амплитуд-дд ного распределения;- parameter of power-law amplitude-dd distribution;

- вероятность того, что амплитуда импульса примет значения , большее выбранного порога А.- the probability that the amplitude of the pulse will take values greater than the selected threshold A.

Вводят обозначения m = А</А_а > 1 отношение пороговых амплитуд пороговых элементов первого и второго каналов , 1 = N₂/N₍> 1 - отношение емкостей счетчиков· 10 и 11 первого и второго каналов, N< и N_t - емкости счетчиков 10 и 11 первого и второго каналов, Ν(Α,) и N(A_a) - количество импульсов, зарегистрированных соответственно первым и вторым счетчиками 10 и 11.The notation m = А </ А _а > 1 is introduced: the ratio of the threshold amplitudes of the threshold elements of the first and second channels, 1 = N ₂ / N ₍ > 1 - the ratio of the capacities of the counters · 10 and 11 of the first and second channels, N <and N _t - the capacities counters 10 and 11 of the first and second channels, Ν (Α,) and N (A _a ) is the number of pulses recorded by the first and second counters 10 and 11, respectively.

В зависимости от знака выражения ~ N(A₄) сигнал переполнения по ступает с первого или второго счетчика 1 0 и 1 1 .Depending on the sign of the expression ~ N (A ₄ ), the overflow signal arrives from the first or second counter 1 0 and 1 1.

Поскольку — N(A,) = N(A_a) (| - m⁶) = (> О при в > lnl/lnm ;Since - N (A,) = N (A _a ) (| - m ⁶ ) = (> 0 for>> lnl / lnm;

- О при в = lnl/lnmj 0 при в lnl/lnm- O for at = lnl / lnmj 0 for at lnl / lnm

Случай, когда выражение >0, соответствует неудароопасной категории. Случай, когда выражение <0, ¹ соответствует удароопасной категории. В случае лавинообразного нарастания процесса разрушения выражение также <0, так как N(A) растет быстрее, чем по закону .The case when the expression> 0 corresponds to a non-hazardous category. The case when the expression <0, ¹ corresponds to the shock hazard category. In the case of an avalanche-like increase in the destruction process, the expression is also <0, since N (A) grows faster than by law.

N(A)~A^b, где Ь? 0,N (A) ~ A ^b , where b? 0

II

Показание Удароопасно блока 14 индикации соответствует случаюThe indication of the Shock hazard of the display unit 14 corresponds to the case

Ν(Αι2 _ ν(Α,) 0, так как порог А_а меньше порога А,, то очевидно, в том случае счетчик первого канала переполнится раньше, насчитав N,'импульсов, счетчик второго канала при этом насчитает также не менее чем N, импульсов, т.е. выбором m и 1 можно так настроить устройство, чтобы оно индицировало удароопасное состояние.Ν (Αι2 _ ν (Α,) 0, since the threshold A _{a is} less than the threshold A, it is obvious that in this case the counter of the first channel will overflow before counting N, pulses, the counter of the second channel also counts at least N , pulses, i.e., by choosing m and 1, you can configure the device so that it indicates a shock-hazardous state.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Принимаемые импульсы акустической эмиссии преобразуются датчиком 1 в электрические сигналы, усиливаются предварительным усилителем 2, проходят через фильтр 3 высоких частот, поступают на аттенюатор 4, служащий ' для выбора оптимального коэффициента усиления, усиливаются усилителем 5 и поступают на пороговые элементы 6 и 7, имеющие разные пороги срабатывания по амплитуде. Электрические сигналы, превышающие пороги срабатывания пороговых элементов, поступают с их выходов на формирователи 8 и 9, постоянная времени Т которых выбирается больше длительности импульса акустической эмиссии в месте установки приемника упругих колебаний (датчика 1). С выходов формирователей 8 и 9 импульсы подаются на ³ 1421862 входы счетчиков 10 и 11, имеющих различную емкость. После заполнения одного из счетчиков на его выходе возникает сигнал, который подается на вход RS-триггера 12, подключенный ' к блоку 14 индикации, который может принимать только 2 состояния ’’Удароопасно” и ’’неудароопасно в зависи[Мости от того, на какой из двух входов RS-триггера 12 поступает импульс 'Переполнения счетчика 10 или 11. Состояние блока 14 индикации не изменяется до прихода следующего импульса переполнения счетчиков 10 или 11. Одновременно эти импульсы поступают на элемент ИЛИ 13, с выхода которого подаются на управляющие входы счетчиков 10 и 11, сбрасывая их показания и подготавливая их к новому циклу измерения. До окончания нового цикла измерения блок 14 индикации сохраняет результат предыдущего цикла измерения Удароопасно” или Неудароопасно.The received acoustic emission pulses are converted by the sensor 1 into electrical signals, amplified by a pre-amplifier 2, passed through a high-pass filter 3, fed to an attenuator 4, which serves to select the optimal gain, amplified by an amplifier 5 and supplied to threshold elements 6 and 7 having different amplitude response thresholds. Electrical signals exceeding the thresholds of the threshold elements are supplied from their outputs to the shapers 8 and 9, the time constant T of which is selected more than the duration of the acoustic emission pulse at the installation site of the elastic vibration detector (sensor 1). From the outputs of the shapers 8 and 9, pulses are fed to ³ 1421862 inputs of the counters 10 and 11 having different capacities. After filling one of the counters, a signal arises at its output, which is fed to the input of the RS-flip-flop 12, connected 'to the display unit 14, which can take only 2 states''Shockhazardous' and '' non-shocking depending [Bridge on which from the two inputs of the RS-flip-flop 12 an impulse is received “Overflow of the counter 10 or 11. The status of the display unit 14 does not change until the next overflow pulse of the counters 10 or 11. At the same time, these pulses are fed to the element OR 13, from the output of which are fed to the control inputs of the counters 10 and 11, resetting their readings and preparing them for a new measurement cycle. Until the end of the new measurement cycle, the display unit 14 saves the result of the previous measurement cycle “Shock hazardous” or Shockproof.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A device for determining the degree of impact hazard of sections of a rock massif comprising a series-connected sensor, a preliminary amplifier, a high-pass filter, an attenuator and an amplifier, the output of which is connected to the input of two parallel channels, each of which consists of a threshold element connected in series, pulse shaper and pulse counter, characterized in that, in order to increase productivity * 'by reducing the determination time, it is equipped with a two-input lementom OR, RS-trigger and indicating unit, wherein the pulse counter outputs simultaneously connected via a two-input OR gate with the control pulse counters inputs and RS-trigger with oppositely inputs, the outputs of which are connected to the display unit.