SU1430526A1 - Apparatus for monitoring strained state of rock mass - Google Patents
Apparatus for monitoring strained state of rock mass Download PDFInfo
- Publication number
- SU1430526A1 SU1430526A1 SU874198052A SU4198052A SU1430526A1 SU 1430526 A1 SU1430526 A1 SU 1430526A1 SU 874198052 A SU874198052 A SU 874198052A SU 4198052 A SU4198052 A SU 4198052A SU 1430526 A1 SU1430526 A1 SU 1430526A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- frequency
- filter
- pass filter
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к горному делу. Цель изобретени - повышение информативности работы устройства за счет одновременной регистрации квазистационарных механических напр жений и волновых процессов в массиве. Устройство включает чувствительный элемент 1 в виде пьезопластины с двум встречно-штыревыми преобразовател ми. 2 поверхностных волн, усилители 3, блок 4 выделени разностной частоты, полосовой фильтр 5, блок 6 вьщелени фазы, интегрирун)щий фильтр 7, управл емый генератор 8, фильтр 9 верхних частот и блок 10 усреднени частоты. Элемент 1 испытывает деформацию изгиба . Преобразователи 2 вырабатывают две частоты, разность которых, выдел ема блоками 3 и 4, характеризует действующую силу. По динамической составл ющей разности, выдел емой блоками 5,6,7,8 и 9, определ ют характеристики волнового процесса в массиве. По статической составл ющей разности, получаемой блоком 10 усред нени .частоты, определ ют значение квазистационарных напр жений. Устройство позвол ет одновременно измер ть статическую и динамическую компоненты напр жений. 1 ил. с S (Л 4 00 О СЛ КР ОдThe invention relates to mining. The purpose of the invention is to increase the informativeness of the operation of the device due to the simultaneous recording of quasistationary mechanical stresses and wave processes in the array. The device includes a sensitive element 1 in the form of a piezoplate with two interdigital transducers. 2 surface waves, amplifiers 3, a differential frequency separation unit 4, a band pass filter 5, a phase separation unit 6, an integrated filter 7, a controlled oscillator 8, a high pass filter 9 and a frequency averaging unit 10. Element 1 is subject to bending deformation. Transducers 2 produce two frequencies, the difference of which, separated by blocks 3 and 4, characterizes the acting force. The characteristics of the wave process in the array are determined from the dynamic component of the difference extracted by blocks 5,6,7,8 and 9. The value of quasi-stationary stresses is determined from the static component of the difference obtained by the averaging unit 10 of the frequency. The device allows simultaneous measurement of static and dynamic voltage components. 1 il. with S (L 4 00 O SL KR Od
Description
10ten
J5J5
2020
2525
1U305261U30526
Изобретение относитс к горному eny и предназначено, дл регистрации зменений напр женно-деформированного осто ни горного массива.The invention relates to mountain eny and is intended to record changes in the stress-strain region of a mountain massif.
Целью изобретени вл етс повы- 5 ение информативности работы устройтва за счет одновременной регистрации кваэистационарных механических напр жений и волновых процессов в ассиве.The aim of the invention is to increase the informativeness of the operation of the device due to the simultaneous registration of quasi-stationary mechanical stresses and wave processes in the assive.
На чертеже приведена схема.устройтва .The drawing shows a schematic setup.
Устройство содержит чувствительный элемент 1 в виде пьезопластины, бстречно-штыревые преобразователи 2 Ьоверхностных волн, усилители 3, Спок 4 вьщелени разностной частоты, Колосовой фильтр 5, блок 6 вьщелени )дэЫ, интегрирующий фильтр 7, управ емый генератор 8, фильтр 9 верхних частот и блок 10 усреднени частоты.The device contains a sensitive element 1 in the form of a piezoplate, a pin-head transducer 2 of the surface waves, amplifiers 3, Spock 4 in the differential frequency section, a kolosovy filter 5, block 6 in the section, an integrating filter 7, a controlled oscillator 8, a filter 9 high frequencies and block 10 averaging frequency.
Чувствительный элемент 1 выполнен В виде пьезопластины с двум встреч- Во-штыревыми преобразовател ми 2 по- Верхностных волн, располо женных на fee больших гран х, один из электро- Йов каждой пары которых заземлен, а второй соединен с входом соответствующего усилит-ел 3. Выходы усилителей 3 соединены с входами блока 4 вы-30 елени разностной частоты, выход которого соединен С входом полосового фильтра 5. Выход полосового фильтра S соединен с первым входом блока 6 йьщелени фазы, соединенного своим иыходом с входами интегрирующего бильтра 7 и фильтра 9 верхних частот. Выход интегрирующего фильтра 7 по д- 1|слючен к входу управл емого генера- iopa 8, а выход последнего соединен е вторым входом блока 6 вьщелени фазы и вх.одом блока 10 усреднени Частоты.The sensing element 1 is made in the form of a piezoplate with two encounters in two-pin converters 2 in surface waves, arranged for a fee of large faces, one of the electrodes of each pair of which is grounded, and the second is connected to the input of the corresponding amplifier-3 The outputs of the amplifiers 3 are connected to the inputs of block 4 of high-voltage differential frequency 4, the output of which is connected to the input of band-pass filter 5. The output of band-pass filter S is connected to the first input of block 6 of the phase gap, connected by its output to the inputs of the integrating bill 7 and phi tra 9 highpass. The output of the integrating filter 7 is connected to the input of the controlled oscillator iopa 8, and the output of the latter is connected to the second input of the phase separation unit 6 and the input of the frequency averaging unit 10.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
На чувствительный элемент 1 устройства в результате процессов перераспределени напр жений в горном массиве при его отработке действует сила Р, которую можно представить в виде статической и динамической составл ющейThe sensing element 1 of the device as a result of the processes of redistribution of stresses in the mountain massif when it is worked out is affected by the force P, which can be represented as a static and dynamic component
3535
4040
4545
5050
нn
ны н и л п . с вы об л ве чуn and l n. I love you
гдgd
на то зо тр В ри ча со че выthen z
гдgd
сн пр си те на хо зн стSn spi te te ho jn st
00
5five
00
5five
5 five
0 0
5five
00
5five
00
аbut
57 ,С - квазистационарное напр жение в массиве горных пород; ускорение датчика в результате волновых процессов в горном массиве; частота волновых процессов в горном массиве.57, С - quasi-stationary stress in the rock massif; sensor acceleration as a result of wave processes in the mountain range; frequency of wave processes in the mountain range.
Причем К, и К. завис т от конкретной конструкции датчика.Moreover, K and K. depend on the specific design of the sensor.
Под действием силы Р чувствительный элемент 1 испытывает изгибную деформацию, что приводит к изменению рассто ни между электродами встречно-штыревых преобразователей 2, в результате чего мен ютс частоты f, и fi автогенерации в цеп х усилителей 3, причем с различным знаком приращени . С выходов усилителей 3 .сигналы подаютс на входы блока 4 выделени разностной частоты. Таким образом, разностна частота f, выдел ема блоком 4, несет информацию о величине и характере воздействи на чувствительный элемент 1Under the action of force P, the sensing element 1 undergoes bending deformation, which leads to a change in the distance between the electrodes of the interdigital transducers 2, as a result of which the frequencies f and fi of autogeneration in the amplifiers 3 change, and with a different increment sign. From the outputs of the amplifiers 3, the signals are fed to the inputs of the differential frequency allocation unit 4. Thus, the difference frequency f, separated by block 4, carries information about the magnitude and nature of the effect on the sensitive element 1
з k (К sinflt), где k - коэффициент чувствительности устройства.h k (K sinflt), where k is the coefficient of sensitivity of the device.
Далее через полосовой фильтр 5, настроенный на среднее значение частоты fj , напр жение- поступает на фазовый детектор, образопанный блоком 6 вьщелени фазы, интегрирующим фильтром 7 и управл емым генератором 8. В детекторе происходит вьщеление периодической составл ющей изменени частоты f,, , отражающей динамическое состо ние массива. После прохождени через фильтр верхних частот 9 на его выходе напр жение имеет видThen, through a band-pass filter 5, tuned to the average value of the frequency fj, the voltage is fed to the phase detector, imaged by the phase division block 6, the integrating filter 7 and the controlled generator 8. In the detector, the periodic component of the frequency f, reflecting dynamic array state. After passing through the high-pass filter 9 at its output, the voltage is
и sinQ t, где и - напр жение на выходе блока 9.and sinQ t, where and is the voltage at the output of block 9.
С выхода управл емого генератора снимаетс напр жение с частотой fj, пропорциональной мгновенному значению силы Р, воздействующей на чувствительный элемент 1, и поступает далее на блок 10 усреднени частоты, на выходе которого получаем усредненное значение частоты f, пропорциональное статической составл ющей силы РFrom the output of the controlled oscillator, the voltage is removed with a frequency fj proportional to the instantaneous value of the force P acting on the sensitive element 1, and goes further to the unit 10 of averaging frequency, the output of which yields the average value of the frequency f proportional to the static component of the force P
(K,C-HK.ja sinil t)kK.,C,(K, C-HK.ja sinil t) kK., C,
sinfjt, sinfjt
K,j - коэффициент преобразовани дл статической составл ю- щей;K, j is the conversion factor for the static component;
Кл - коэффициент преобразовани дл динамической составл ющей;CL is the conversion factor for the dynamic component;
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874198052A SU1430526A1 (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Apparatus for monitoring strained state of rock mass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874198052A SU1430526A1 (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Apparatus for monitoring strained state of rock mass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1430526A1 true SU1430526A1 (en) | 1988-10-15 |
Family
ID=21286943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874198052A SU1430526A1 (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Apparatus for monitoring strained state of rock mass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1430526A1 (en) |
-
1987
- 1987-02-24 SU SU874198052A patent/SU1430526A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Ржевский В.В. Техника контрол напр жений и деформаций в горных породах. Л.: Наука, 1978. Налов В.В. Пьезорезонансные датчики. М.: Энерги , 1973, с.171-180. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
GB1254219A (en) | Vibration monitoring systems | |
JPH0652270B2 (en) | Dynamic Response Characteristic Measurement Method of Impact Accelerometer | |
SU1430526A1 (en) | Apparatus for monitoring strained state of rock mass | |
CA1257920A (en) | Measurement of wave propagation power flow in structures | |
US3405557A (en) | Gear tooth mesh profile measuring system | |
US2735292A (en) | Tire thump measuring apparatus | |
US5349863A (en) | Shock sensor and devices to which the latter is applied | |
SU400823A1 (en) | MEASURING HARMONIC COMPONENT EFFORTS | |
SU723361A1 (en) | Apparatus for measuring displacement and tension of tape carrier | |
SU1141301A1 (en) | Rolling bearing vibrational diagnostic method | |
SU1642227A1 (en) | Device and method for measuring vibrations of machine- and construction members | |
SU1702236A2 (en) | Roll materials longitudinal stiffness measuring method and measuring device | |
SU1276945A1 (en) | Method for checking condition of antifriction bearings and device for effecting same | |
SU1476130A1 (en) | Apparatus for monitoring the internal strain and mobility of rock mass | |
SU1552044A1 (en) | Method of diagnosis of condition of friction pair | |
SU1099101A1 (en) | Device for continuous measuring of angular displacements | |
Swaminadham et al. | Identification of resonant frequencies of rotating beams with the use of PZT crystals: Lead zirconate titanate crystals are effectively used both to excite and sense resonant frequencies of rotating blades. An enhanced signal-to-noise ratio is obtained by using two crystals as sensors | |
SU1173185A1 (en) | Device for acoustic-electronic measurment of linear displacement | |
SU1000806A1 (en) | Frequency-type pickup of pressure | |
SU896530A1 (en) | Device for eddy current inspection of metallic articles | |
SU551499A1 (en) | Strain gauge device | |
SU378740A1 (en) | A DEVICE FOR MEASURING AERODYNAMICALLY FORCES IN THE PIPES OF SHORT-TERM ACTION | |
SU1276951A1 (en) | Method for determining the damping of elastic vibrations in material | |
SU1532952A1 (en) | Device for determining cosine of ratio of amplitude of two signals of different frequency | |
SU815580A1 (en) | Device for cutting tool wear measurement |