Пристрій для вимірювання параметрів тріщинуватості гірських порід

Изобретение относится к горному делу. Цель - повышение точности измерения параметров трещиноватости горных пород. Устройство содержит генератор 3, блок 7 питания излучающую k и приемную 5 катушки, выпрямитель 6, Последний соединен кабелем через аналого-цифровой преобразователь 8 с цифровым табло 9. Катушка к расположена на ферритовом сердечнике коаксиально внутри катушки 5. Катуш ки h и 5 включены в колебательные контуры с высокой добротностью. Последняя достигается применением специального провода, частичным включением нагрузки на контур, высоким вход ным сопротивлением преобразователя 8. Трещины в массиве пород 'изменяют его электромагнитные свойства. Приемный контур расстраивается. Резонансная частота излучающей h катушки не меняется, поскольку она расположена на ферритовом сердечнике. Сигнал рассогласования оцифровывается преобразователем 8, Результат измерения отображается на цифровом табло 9. Устройство позволяет уменьшить мощность генератора 3, снизить трудоемкость работ по выявлению трещин, получить линейную зависимость показаний от ширины раскрытия трещин в породах любого литологического состава, уменьшить вес и габариты. 2 ил. т C*S Изобретение относится к горному делу, а именно к конструкции устройств для определения параметров трещиноватости горных пород в массиве. Целью изобретения является повышение точности измерения. На фиг.1 изображена структурная схема, на фиг в 2 - функциональная схема устройства для измерения параметров трещиноватости горных пород. 10-92 v г . Устройство состоит из датчика трещин, выполненного в виде выносного зонда 1, и блока 2 регистрации. Зонд 1 содержит задающий генератор 3 частоты, излучающий контур с излучающей k катушкой, приемный контур с приемной 5 катушкой, выпрямитель 6, Блок 2 регистрации содержит блок 7 питания, интегральный аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 8, цифровое табло З* Зонд 1 соединен с блоком 2 четырехжильным кабелем, две со 1720332 мгновенные значения входной величины, а усредненное в интервале определенного времени. Поэтому паразитное переменное напряжение на входе ос- \ лабляется пропорционально его частоте, Температурный дрейф у К572ПВ2 не превышает 10 МкВ при U B ! L ^ у 1В. Точность измерения +0,1-0,5%. Внутри БИС выполнен источник образцового напряжения1который используется в качестве опорного. Напряжение, поступившее с датчика, сравнивается с регулируемым образцовым напряжением внутри БИС, на цифровом табло 9 отобУстройство работает следующим ображается результирующее показание. разом» На выходе АЦП 8 сигнал, несущий инКатушки 5 и Ь включаются в колеформацию о величине раскрытия трещин, бательные контуры и настраиваются в представлен в виде, удобном для отобрезонанс на частоту генератора 3. ражения семисегментными индикатоПриемный контур выполняется высоко20 рами. Цифровое табло 9 составлено добротным с добротностью выше 300, из трех светодиодных индикаторов. которая достигается применением проДля обеспечения линейной зависимости вода типа "литцендрат" и частичного показании от ширины раскрытия трещин включения нагрузки на контур. необходимо, чтобы диапазон измереПри изменении характеристик среды,25 ний находился на прямолинейном учаокружающей датчик, приемный контур стке резонансной кривой I/I o = f / расстраивается. Резонансная частота где 1 0 - действующий при резонансе о » излучающей ^ катушки не меняется, ток, С0о - резонансная угловая частотак как она находится на ферритовом та. Это достигается настройкой присердечнике, Появление трещин в моноЗ емного контура в резонанс в среде с С литном породном массиве резко измеотносительной диэлектрической проняет его электромагнитные свойства, ницаемостью, близкой к единице (напропорционально изменению которых пример, при нахождении зонда на возрасстраивается приемный контур, стедухе) , либо в среде с относительной пень рассогласования которого и явдиэлектрической проницаемостью, 35 ляется предметом измерения. стремящейся к бесконечности (например, в металлическом блоке с отС выхода выпрямителя 6 сигнал верстием для зонда). Диапазон измепоступает на вход АЦП 8. В устройрений и в том и в другом случае укстве использованы интегральные АЦП ладывается в прямолинейный участок К572ПВ2 или КР 572ПВ2 микросхемы резонансной кривой со значениями большой степени интеграции (БИС), от 0,1*П2 1/1 о до 0,707 1/1о. работающие по принципу двойного интегрирования,, на 3,5 десятичных разряда с выходом для управления сеКонтроль трещиноватости массива мисегментными светодиодными индикатоосуществляетсяиз шпура диаметром рами. АЦП 8 имеет дифференциальные k2 мм нужной длины. По показаниям входы для измеряемого и образцового устройства и шкалы мерной досылочнапряжений» Это позволяет измерять ной штанги (не показана) определяют"плавающие" напряжения и подавлять ся характерные зоны трещиноватости, синфазные помехи, возникающие в цеместонахождение и величина раскры50 тия трещин. Это позволяет использопях входного сигналаа Входное сопротивление АЦП 8 для дифференциальвать устройство для определения опного и синфазного сигналов практитимальных параметров инъекционного чески определяется только токами способа упрочнения неустойчивых утечки через элемемтье монтажа и коргорных пород и контроля' качества 55 создаваемой породобетонной оболочки. пус и состашшет около 20 М0м 9 что практически t e вносит нагрузку ма * Устройство имеет более высокую приемный x o w y p датчика, Результат точность измерений, малую мощность измерения представляет собой не генератора 3 и лучшие эксплуатацион-г жилы которого предназначены для подвода питания к зонду 1 от блока 7 питания, з две - для передачи сигналов с выхода выпрямителя 6 на вход АЦП 8. Генератор 3 соединен с излучающей Ц катушкой, Приемная 5 катушка подключена к выпрямителю 6, выход которого соединен через АЦП 8 с цифo ровым табло 9. Излучающая А катушка t расположена коаксіально внутри прием ной 5 катушки на ферритовом сердечнике (не показан} 4 720332 ные характеристики, т . е . высокую стабильность работы, удобную цифровую индикацию, линейную зависимость показаний от ширины раскрытия трещин t в породах любого литологического состава, малый вес и габариты (длина зонда 50 мм). Устройство позволяет снизить трудоемкость и повысить точность контроля технологического про- 10 цесса возведения крепей, использующих несущую способность упромненного массива, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1S Устройство для измерения параметров трещиноватости горных пород, содержащее задающий генератор, соеди J — * 4 —* 5 ~* ненный с излучающей катушкой, фер~ ритоБый сердечник, блок питания, приемную катушку, подключенную к выпрямителю, выход которого соединен с блоком регистрации, о т л и ч а ю щееся тем, что» с целью повышения точности измерения, излучающая катушка расположена на ферритовом сердечнике коаксиально внутри приемной катушки, причем блок регистрации выполнен в виде интегрального аналого-цифрового преобразователя двойного интегрирования и цифрового табло, вход аналого-цифрового преобразователя является входом блока регистрации, а его выход соединен с цифровым табло. 6 - -* 9 8 п і і 1 фиеЛ \ 7 4 | 1720Ш Редактор Т.Шагова Составитель Г.Маслова Техред м6Дидык Корректор А.Обручар Заказ Э77/ЛСП Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . А/5 інгчпп-пзцате іьский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101