SU444145A1

SU444145A1 - Apparatus for acoustic monitoring of ice-rock barrier

Info

Publication number: SU444145A1
Application number: SU7001476715A
Authority: SU
Inventors: В.П. Минчук; Б.Н. Гур; Г.С. Файнберг
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт организации и механизации шахтного строительства
Priority date: 1970-09-07
Filing date: 1970-09-07
Publication date: 1977-12-05

Description

Изобретение относитс к геофизическому приборостроению и касаетс исследований состо ни горных порол путем межскважинного прозвучивани . Оно предназначено дл контрол ледопородных ограждений, создаваемых при строительстве сооружений, и не может быть использовано дл измерени скорости акустических волн в горных породах, пересекаемых скважинами.The invention relates to geophysical instrumentation and concerns the study of the state of rock-flooding by interwell sound. It is intended to control ice-breed barriers created during the construction of structures, and cannot be used to measure the speed of acoustic waves in rocks intersected by wells.

Известна аппаратура дл акустического исследовани состо ни горных пород, содержаща излучающий и приемный скважинные снар ды , блок питани , синхрогенератор, генератор пусковых импульсов, генератор возбуждени излучател , генератор временных меток, генератор развертки, осциллографическнй индикатор , измерительный триггер, селектор сигналов , интегратор и самопишущий прибор с прот жкой от смуско-подъемного механизма. .The known apparatus for acoustic investigation of the state of rocks, comprising emitting and receiving boreholes, a power supply unit, a synchronous generator, a starting pulse generator, a generator of the radiator, a time stamp generator, a sweep generator, an oscillographic indicator, a measuring trigger, a signal selector, an integrator and a self-recording device device with a stretch from the body-lifting mechanism. .

При использовании известной аппаратуры дл контрол ледопородных ограждений, когда прозвучивание горных пород осуществл етс из замораживаюп1их колонок малых диаметров и не представл етс щкшожиым механическа помехозап|ита прием11О1-о снар да, точность регистраиии времени прохождени акустических сигналов весьма низка. Это св зано с том. что при перемещении скважинных снар лон изза трени и ударов о металлические стенки колонки в приемном снар де непрерывно возбуждаютс сигналы-помехи сравнительно высокого уровн , на фоне которых селектор не в состо нии выделить полезный сигнал. При этом возникают ложные срабатывани селектора и неправильные измерени , а из-за отсутстви средств контрол работы регистратора временных интервалов ложные измерени принимаютс за истинную информацию.When using well-known equipment to control ice barriers, when the sounding of rocks is carried out from freezing columns of small diameters and does not appear to be mechanical disturbance of the projectile, the recording time of acoustic signals is very low. This is related to that. that when moving downhole shots due to friction and strikes against the metal walls of the column, a relatively high level of disturbance signals against the background of which the selector is unable to isolate the useful signal is continuously excited in the receiving screen. In this case, there are false selector alarms and incorrect measurements, and due to the lack of means to control the operation of the time recorder, false measurements are taken as true information.

Целью изобретени вл етс повыщение точности регистрации временных интервалов при повышенном уровне и непрерывности сигналов помех, упроп1ение процесса калибровки и обеспечение контрол работы регистратора.The aim of the invention is to increase the accuracy of recording time intervals with an increased level and continuity of interference signals, streamlining the calibration process and ensuring control of the recorder operation.

Эта цель достигаетс тем, что предлагаема ainiapaTypa снабжена системой ручного слежени за первым вступлением сигнала, содержаи1ей ждущий мультивибратор, подключенный к генератору пусковых импульсов, формирователь контрольно-визирной метки, включенный между входом усилител -смесител и выходом измерительного триггера, а также переключатель рода |)аботы «автоматическа запись - ручное слежепие.This goal is achieved by the fact that the proposed ainiapaTypa is equipped with a manual tracking system for the first signal entry, containing a standby multivibrator connected to the starting pulse generator, a tracking mark shaper connected between the input of the mixer-amplifier and the output of the measuring trigger, as well as the switch of the genus |) Works “automatic recording - manual slejepie.

Па фиг. I изображена функциональна схе ) ма предлагаемой аппаратуры; на фиг. 2 - временные диаграммы напр жений в различных точках с соответствующими индексами.Pa figs. I shows the functional scheme of the proposed equipment; in fig. 2 - time diagrams of voltages at various points with corresponding indices.

Предлагаема аппаратура содержит блок 1 питани , задающий синхрогенератор 2, генератор 3 пусковых импульсов, генератор 4 возбуждени излучател , излучающий скважинный снар д 5, приемный скважинный снар д 6, усилитель-смеситель 7, генератор 8 временных иеток, генератор 9 развертки, осциллографи еский индикатор 10, ждущий мультивибратор И, измерительный триггер 12, селектор 13 сигналов , интегратор) 14, самопищущий милливольтметр 15, формирователь 16 -контрольновизирной метки, спуско-подъемный механизм 17 и переключатель 18 рода работы «автоматическа запись-ручное слежение.The proposed apparatus includes a power supply unit 1, a master clock generator 2, a generator of 3 starting pulses, a generator 4 of the radiator emitting a radiating borehole 5, a receiving borehole 6, an amplifier-mixer 7, a generator of 8 time networks, a sweep generator 9, an oscillographic indicator 10, waiting for multivibrator I, measuring trigger 12, selector 13 signals, integrator) 14, self-searching millivoltmeter 15, driver 16 —controlling a forward mark, tripping mechanism 17, and switch 18 of the type “automatic” and post-manual tracking.

Блок 1 питани , обеспечивающий питание всех узлов аппаратуры, вырабатывает пульсирующее напр жение, которым управл етс задающий синхрогенератор 2, формирующий однопол рные остроконечные иМпульсы. Этими импульсами запускаетс генератор 3 пусковых импульсов, а также генератор 8 временных меток и генератор 9 развертки луча дл осциллографического индикатора 10. Пусковыми импульсами запускаетс генератор 4 возбуждени излучател , который вырабатывает мощные радиоимпульсы , подаваемые по коаксиальномуThe power supply unit 1, which supplies power to all the components of the apparatus, produces a pulsating voltage, which is controlled by the master clock generator 2, which forms unipolar, pointed and impulses. These pulses start a generator of 3 starting pulses, as well as a generator of 8 time marks and a generator 9 of sweep of the beam for an oscillographic indicator 10. The starting pulse starts the generator 4 of excitation of the radiator, which produces powerful radio pulses supplied by coaxial

кабелю на пьезопреобразователь излучающего сквцжинного снар да 5, а последний излучает акустические сигналы. Пройд по горным породам , акустические сигналы улавливаютс приемным скважинным снар дом б и преобразуютс в электрические сигналы, которые по коаксиальному кабелю поступают на один из входов усилител -смесител 7. В осциллографическом индикаторе 10 визуализируютс импульсы пусковой метки, временных меток и принимаемых сигналов, поступающих с выхода усилител -смесител 1. При этом на одном из лучей визуализируютс импульсы временных меток, а на другом - пусковые импульсы и принимаемые сигналы с относительным за-паздыванием , равным времени прохождени акустических сигналов. Таким образом, на экране трубки осциллографического индикатора 10 отображаетс процесс возбуждени и приема акустических сигналов, позвол ющий оператору судить о характере прозвучиваемых пород и отсчитывать временные интервалы между посылкой и приемом акустических сигналов.the cable to the piezoelectric transducer of the radiating squash 5, and the latter emits acoustic signals. Passing through the rocks, acoustic signals are captured by the receiving borehole b and converted into electrical signals that are fed through a coaxial cable to one of the inputs of the amplifier-mixer 7. The oscillographic indicator 10 visualizes impulses of the start mark, time stamps and received signals coming from the output of the amplifier-mixer 1. At the same time, one of the beams visualizes timestamp pulses, and the other - start-up pulses and received signals with a relative delay equal to the passage of acoustic signals. Thus, on the screen of the oscillographic indicator tube 10, the process of exciting and receiving acoustic signals is displayed, allowing the operator to judge the nature of the rocks being sounded and count the time intervals between the sending and receiving of acoustic signals.

Автоматическа регистраци временных интервалов в виде графика «врем -глубина осуществл етс следующим образом. Одновременно с возбуждением акустических сигналов измерительный триггер 12 взводитс пусковыми импульсами, а спускаетс поступающими с селектора 13 сигналов остроконечными импульсами , формируемыми первым вступлением принимаемых сигналов, снимаемых через переключатель 18 (наход щийс в положении 1) с выхода усилител -смесител 7. Пр моугольные импульсы , снимаемые с измерительного триггера, с помощью интегратора 14 преобразуютс в посто нное напр жение, которое регистрируетс самъпищущим милливольтметром 15 и записываетс в виде непрерывной кривой {график «врем -глубина ) на бумажной лепте, прот гинаемой с помощью снуско-подьемного механизма 17. При этом фронтом пр моугольных импульсов , соответствующих спуску измерительного триггера 12, запускаетс формирователь 16 контрольно-визирной метки, с которого остроконечные импульсы поступают в усилительсмеситель 7. Поэтому на осииллографичееком индикаторе визуализируютс моменты спуска измерительного триггера 12. Этим контролируетс работа регистратора временных интер валов.The automatic registration of time intervals in the form of a time-depth graph is carried out as follows. Simultaneously with the excitation of the acoustic signals, the measuring trigger 12 is cocked with starting pulses, and the sharp impulses generated from the selector 13 of the signals by the first entrance of the received signals, taken through the switch 18 (located in position 1) from the output of the mixer-mixer 7, are rectangular, removed from the measuring trigger using the integrator 14 is converted into a constant voltage, which is recorded by a self-powered millivolt 15 and recorded as a break curve (time-depth graph) on a paper mite propelled by a snuna-lifting mechanism 17. In this case, the front of the rectangular pulses corresponding to the trigger trigger 12 triggers the control-sight mark imager 16, from which sharp-pointed pulses come in amplifier mixer 7. Therefore, the moments of descent of the measuring trigger 12 are visualized on the osillographic indicator. This controls the operation of the time interval recorder.

При повыщенном уровне помех, когда бывают частые сбои в работе регистратора, переключатель 18 переводитс в положение D (ре жим «ручное слежение), и ре1истраци вре менных интервалов осуществл етс путем ручного совмещени контрольно-визирной метки с первым вступлением сигнала. Спуск измерительного триггера 12 осуществл етс при этом задним фронтом пр моугольных импульсов, снимаемых с регулируемого оператором ждущего мультивибратора 11.With an increased level of interference, when there are frequent malfunctions of the recorder, the switch 18 is shifted to the D position ("manual tracking" mode), and the time intervals are measured by manually aligning the sight mark with the first arrival of the signal. The triggering trigger 12 is then triggered by the falling edge of the rectangular pulses taken off by the operator-controlled standby multivibrator 11.

Система ручного слежени дает возможность без дополнительных приборов калибровать регистратор временных интервалов. При калибровке регул тором ждущего мультивибратора 11 устанавливаетс требуемый временной интервал между пусковой и контрольновизирной метками, а органом калибровки интегратора 14 показани самопишущего милливольтметра 15 привод тс в соответствие с показани ми осциллографического индикатора 10.The manual tracking system makes it possible to calibrate the time interval recorder without additional instruments. When calibrating with the standby multivibrator controller 11, the required time interval between the start and control marks is set, and the calibration unit of the integrator 14 reads the recording millivoltmeter 15 in accordance with the oscillographic indicator 10.

Claims

Invention Formula

Equipment for acoustic control of ice barriers, containing emitting and receiving boreholes, power supply unit, master generator, trigger generator, oscillator excitation generator, mixer amplifier, time stamp generator, wiper driver, oscillographic indicator, measuring trigger, signal selector, integrator and a self-powered millivoltmeter with a pull from the Trigger Mechanism, ayuts4a shuffle out so that overestimated level and continuity of interference signals, simplifying the process of calibration and control of work, it is equipped with a manual tracking system for the first signal entry containing a standby multivibrator connected to the trigger pulse generator, a tracking mark driver, connected between the amplifier amplifier input and the measuring output trigger, as well as a switch of the type of work “automatic recording - manual tracking.

fut 1

444

) (% (

at

wilVVHlr

IhTTTnrTj

one

ILlYTWYWVYVYWVWVYU

-C-Ivir mi

g

fut 2