SU1712918A1 - Устройство дл определени координат источника акустической эмиссии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  „к горной промышленности и может быть использовано дл  контрол  состо ни  горного массива, регистрации координат горных ударов и очагов повышенной сейсмоакустической эмиссии. Целью изобретени   вл етс  по- вь1шение точности определени  координат. Устройство дл  определени  координат источника акустической эмиссии содержит п измерительных каналов, каждый из кцторых состоит из последовательно соединенных датчика, усилител  АЦП, блока селекции, а также вычислител , блока пам ти, регистратора и блока управлени  (синхронизации).выход которого параллельно соединен с управл ющими (вторыми) входами АЦП. блока пам ти и вычислител . В устройство дополнительно введены блок измерени  параметров, блок сравнени  и в каждый канал измерени  введена лини  задержки, причем в первом (запускающем) канале лини  задержки последовательно включена между выходом блока селекции и первым входом вычислител , а в каждом из остальных каналов измерени  лини  задержки последовательно включена между выходом АЦП и" первым входом блока селекции первого канала, причем второй (управл ющий) вход блока селекции первого канала соединен с выходом блока сравнени , а второй (управл ющий) вход блока селекции второго и всех последующих каналов - с выходом блока селекции первого канала, вход блока сравнени  соединен с выходом блока измерени  параметров, вход которого соединен с выходом блока селекции первого канала, а второй вход блока пам ти соединен с выходом блока измерени  параметров, выход блока управлени  параллельно соединен с синхронизирующими входами линий задержки, блоков селекции,сравнени  и измерени  параметров. 1 ил.СПсю о00>&Изобретение относитс  к горнОй промышленности и может быть испольЭ;Овано дл  контрол  сто ни  горного массива, регистрации координат горных ударов и очагов повышенной сейсмоакустической эмиссии.Известно устройство дл  определени  координат источника акустической эмиссии, состо щее из нескольких каналов приемасигналов акустической эмиссии (АЭ) и измерител  временных интервалов между сигналами, по значени м которых определ ютс  координаты горных ударов на ЭВМ,Недостатком устройства  вл етс  низка  надежность контрол  напр женно-деформированного состо ни  (НДС) массива горных пород.

Description

Наиболее близким техническим решением  вл етс  многоканальное устройство дл  локации источника акустической эмиссии , каждый из каналов котброго состоит из последовательно соединенных датчика. усилител  и аналого-цифрового преобразовател  (АЦП).

Недостатком такого устройства  вл етс  низка  точность определени  координат при наличии помех, сопоставимых по уровню с сигналами АЭ, низка  надежность контрол  НДС массива, обусловленна  необходимостью предварительной записи информации массива перед операцией вычислени  координат, что также затрудн ет возможность работы устройства в реальном масштабе времени.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  координат.

Устройство состоит из п каналов (п 3), каждый из которых содержит последовательно соединенные датчик 1, усилитель 2, АЦП 3, блок 4 селекции и линию 5 задержки , причем в первом (запускающем) канале лини  5 задержки последовательно включена между выходом блока селекции и первым входом вычислител  6, а в каждом из остальных каналов лини  задержки последовательно включена между выходом АЦП 3 и входом блока 4 селекции, выход блока селекции первого (запускающего) канала соединен с вторыми (управл ющими) входами блоков селекции остальных каналов (с 2-го по п-й), а второй управл ющий вход блока селекции первого (запускающего) канала соединен с выходом блока 7 сравнени , вход которого соединен с вторым выходом блока 8 измерени  параметров блока 7 Сравнени , выход которого соединен с вторь1м (управл ющим) входом блока селекции первого канала, а вход - с вторым входом блока 8 измерени  параметров, вход которого соединен с выходом блока 4 селекции первого канала измерени  и входами второго и п-го каналов блока 4 селекции, выходы вычислител  6 и блока В измерени  параметров соединены с соответствующими входами блока 9 пам ти, выход которого соединен с входом регистратора 10. Дл  управлени  (синхронизации) работой устройства служит блок 11 управлени , выход которого соединен с управл ющими входами вычислител  6, блока 7 сравнени  и блока 8 измерени  параметров, блока 9 пам ти и регистратора 10, а также с управл ющими входами каждого канала измерени  (. параллельно с входами АЦП, линии задержки и блока селекции).

Устройство работает следующим образом .

Смесь шума и сигналов сейсмоакустической эмиссии, распростран ющихс  в массиве горных пород, преобразовываетс  датчиками 1 в электрические сигналы, усиливаютс  усилител ми 2, преобразовываетс  в цифровой код АЦП 3 и во всех каналах (кроме первого) поступает на вход линии 5 задержки, где происходит задержка на врем  At3, равное во всех каналах. Величина задержки выбираетс  из услови 

At3 V

+ Ate

макс

мин

где УМИН - минимальное значение распространени  сейсмоакустических волн в контролируемой среде;

А 1макс рассто ние между датчиком первого (запускающего) канала и датчиком, установленным на максимальном удалении от первого;

Ato - интервал времени обработки (анализа ) сигнала селектором первого канала,

В первом (запускающем) канале после АЦП 3 сигналы сразу же (без задержки на врем  А t3) поступают на блок 4 селекции, сопоставл ющий сигналы АЦП 3 с параметрами , задаваемыми с блока 7 сравнени . В случае, если параметры сигнала, пришедшего с выхода АЦП 3 на вход блока 4 селекции первого канала, соответствуют определенным характерным.дл  С АЭ данных горно-геологических условий параметрам (средн   частота релаксации, соотношение длительностей огибающей импульса на нескольких амплитудных уровн х , устанавливаемых в зависимости от его максимального значени  частоты следовани  и т.д.), предварительно установленным блоком 7 сравнени , параметры сигнала в цифровом коде поступают на вход блоке В измерени  параметров, вход линии 5 задержки (первого канала), далее на первый вход вычислител  6, а также на вторые входы блока 4 селекции всех остальных каналов дл  установки параметров (признаков) селекции сигналов от данного (единичного) про влени  (акта) АЭ.

Таким образом, на соответствующие входы вычислител  б поступают закодированные сигналы от одного (единичного) про влени  АЭ, по которым определ ютс  их временные параметры (врем  прихода) и затем вычисл ютс  координаты, значени  которых поступают на вход блока 9 пам ти. Блок 8 измерени  параметров измер ет параметры сигналов, пропущенных блоком 4 селекции первого (запускающего) блока канала , закодированные значени  которых поступают на вход блока 9 пам ти. Блок 8

измерени  параметров также осуществл ет корректировку (установку) заданных значений признаков блока 7 сравнени , что позвол ет , регулиру  объем поступающей информации, вести контроль напр женного состо ни  массива горных пород в реальном масштабе времени. Информаци  по мере накоплени  в блоке 9 пам ти выводитс  на регистратор 10. Дл  управлени  (синхронизации ) работы устройства служит блок 11 управлени  (синхронизации), выход которого дл  этого соединен с синхронизирующими входами вычислител  6, блока сравнени  7, измерени  параметров 8 и пам ти 9, а также с синхронизирующими входами каждого канала измерени , т.е. параллельно с входами АЦП 3, линии 5 задержки и блока 4 селекции.

Введение линий задержки в измерительные каналы позвол ет выделить первь1й кднал как ведущий и только в нем одном проводить предварительную селекцию (выделение полезного сигнала) по заранее заданным признакам, характерным дл  данных горно-геологических условий, с последующей установкой уточненных этих признаков дл  селекции, идентификации данного сигнала от одного единичного источника сигнала АЭ в остальных каналах (с второго по п-й), позвол ет повысить точность определени  координат источников акустиче;кoй эмиссии. Введение св зи между выводом блока измерени  параметров и входом блока сравнени  позвол ет установить режим работы устройства, соответствующий работе в реальном масштабе времени. Все это приводит к повышению надежности контрол  напр женного состо ни  массива горных пород.

Устройство эффективно работает при групповой установке датчиков с рассто ни ми между ними, меньшими рассто ни 

между центром группы, где установлены первый запускающий датчик, и источником САЭ.

5Формул а и 3 о бретени  

Устройство дл  определени  координат источника акустической эмиссии, содержащее по крайней мере три канала измерени , каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика, усилител , аналого-цифрового преобразовател  (АЦП), блока селекции, вычислител , блока пам ти, а также регистратора и блока управлени , выход которого параллельно соединен с управл ющими входами АЦП, блока пам ти и вычислител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  координат, оно дополнительно снабжено блоком :равнени , блоком измерени  параметров, а в каждый канал измерени  введена лини  задержки, причем в первом, запускающем канале лини  задержки последовательно включена между выходом блока селекции и первым входом вычислител , а в каждом из остальных каналов измерени  лини  задержки последовательно включена между выходом АЦП и первым входом блока селекции, причем управл ющий вход блока селекции первого канала

0 измерени  соединен с выходом блока сравнени , управл ющий вход блока селекции второго и всех последующих каналов измерени  соединен с выходом блока селекции первого канала, вход блока сравнени  - с

5 выходом блока измерени  параметров, вход Kotoporo соединен с выходом блока селекции первого канала, второй вход блока паJи ти соединен с выходом блока измерени  параметров, а выход блока управлени  параллельно соединение синхронизирующими входами линии задержки, блоков селекции, сравнени  и измерени  параметров.

Claims (1)

1. 5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Устройство для определения координат источника акустической эмиссии, содержащее по крайней мере три канала измерения, каждый из которых состоит из последова10 тельно соединенных датчика, усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП), блока селекции, вычислителя, блока памяти, а также регистратора и блока управления, выход которого параллельно соединен с уп15 равляющими входами АЦП, блока памяти и вычислителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения координат, оно дополнительно снабжено блокомсравнения, блоком измерения пара20 метров, а в каждый канал измерения введена линия задержки, причем в первом, запускающем канале линия задержки последовательно включена между выходом блока селекции и первым входом вычисли25 теля, а в каждом из остальных каналов измерения линия задержки последовательно включена между выходом АЦП и первым входом блока селекции, причем управляющий вход блока селекции первого канала 30 измерения соединен с выходом блока сравнения, управляющий вход блока селекции второго и всех последующих каналов измерения соединен с выходом блока селекции первого канала, вход блока сравнения - с 35 выходом блока измерения параметров, вход которого соединен с выходом блока селекции первого канала, второй вход блока памяти соединен с выходом блока измерения параметров, а выход блока управления па40 раллельно соединен с синхронизирующими входами линии задержки, блоков селекции, сравнения и измерения параметров. ,