195888. lajstromszámú szabadalom • Bányaszeizmikus mérési eljárás és berendezés
1 195 888 2 mértékben érzéketlen, de ezen túl számos nem várt meglepő előnyös hatást is eredményez. Lehetővé válik a különböző betelepülések, pl. széntelcpek azonosítása,és méreteikre is információt kapunk a telepre jellemző átviteli függvény, illetve telephullám alapján. A mért paraméterek változásából meghatározhatóvá válik a kőzetben fellépő mechanikus terhelés okozta feszültségfelhalmozódás, ami a művelésnél, illetve baleset megelőzésnél jelent lényeges új elemet. Alkalmasan megválasztott frekvenciájú irányított gerjesztéssel kőzettönkremenetel, lazítás, illetve gázkitörés is kiváltható, ami szintén a művelési biztonságot növelő előny. A gerjesztés polarizációjának és/vagy irányának megváltoztatásával meghatározható az átviteli függvény irány, illetve polarizáció függősége, ami az összlet textúrájára jellemző információt ad. További, a berendezésnél jelentkező előny adódik abból, hogy nem szükséges a mérőcsatomán jelentkező hullámalak rögzítése, úgy mint az ismert szeizmikus berendezéseknél, hanem elégséges paraméterenként egyetlen időátlag érték. így pl, vibrátoros gerjesztés mellett előnyösen valósítható meg időmultiplex felépítés, ami a berendezést csökkenti, különösen a bányabeli alkalmazhatóságot és a csatornaidentitást növeli, ugyanakkor az érzékelő kihelyezések idejét is beleértve a mérés idejét számottevően nem növeli, dacára annak, hogy az észlelési idő nő. A találmányt közelebbről egy példán ábrák segítségével mutatjuk be, ahol az 1. ábra a berendezés egyszerű blokkvázlata, a 2. ábra a multiplex kivitelt mutat be, a 3. ábra az integrátor egységet részletezve mutatja be a teljes berendezésben. A találmány szerinti eljárás értelmében pl. bányában végzett mérésnél érzékelőket telepítünk a vizsgálandó összletre egy vágatban és rezgéskeltő vibrátorral mechanikus rezgéseket gerjesztünk egy másik vágatban, majd egy adott frekvencián keskeny sávban mérjük a gerjesztés által az érzékelők helyén létrehozott rezgések amplitúdójának időátlagát. Ilyenformán egy gerjesztéshez mérőpontonként és frekvenciánként egyetlen adatot kapunk, szemben a hagyományos szeizmikus eljárással, ahol ez egy adatsor (hullámkép). Ezt követően az eljárást más-más frekvencián azonos gerjesztési energia vagy amplitúdó mellett megismételjük, így egy-egy mérőponthoz egy-egy átviteli függvényt kapunk, a mérőpontok között pedig az átviteli függvény helyfüggő változását kapjuk. Célszerű a mérések során az átviteli fiiggény(ek) szinguláris frekvenciáit (min., max. érték infl.pont, stb.) előtt meghatározni, majd a helyfüggő méréseket ezeken a frekvenciákon végrehajtani. Célszerű továbbá az amplitúdó időátlagértékét mérő pontonként három térirányban mérni,cs ezzel egyidejűleg a fázisátviteli függvény helytüggő értékeit is mérni a gerjesztett jelek fázis időátlagának mérésével. A polarizáció függőséget, és az irányfüggőséget úgy mérjük, hogy változtatjuk a gerjesztő rezgések irányát, illetve polarizációjukat és ennek függvényében az előző mérési eljárást folytatjuk le. A találmány szerinti berendezés 1. ábrán bemutatott egyszerű blokkvázlata szerint 1 mérő-adatgyűjtő egység keskenysávú 11/1; 11/2... 11/n frekvenciaszelektív erősítőkből áll. Az 1 mérő-adatgyűjtő egység 210/1; 210/2... 210/n amplitúdó és/vagy fázisdetektorokat magában foglaló 2 integrátor egységen át 4 adatmegjelenítő egységre van kötve, amikor is a 4 adatmegjelenítő egységben 41/1; 41/2... 41/n vizuális kijelzők van(nak) elrendezve. A 2- ábra szerinti berendezés időmultiplex kivitelű, itt az 1 mérő-adatgyűjtő egység egyetlen 11 frekvenciaszelektív erősítőt tartalmaz, melynek bemenetére 10 multiplexer van kapcsolva. A 2 integrátor egységben is csak egy 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektor van, melynek kimenete 4 adat megjelenítő egységben elrendezett 40 demultiplexeren át van a 41/1; 41/2... 41/n vizuális kijelzőkre kötve. Az 1 mérő-adatgyűjtő egység, a 2 integrátor egység és a 4 adatmegjelenitő egység egyaránt a multiplex ciklust vezérlő 5 vezérlőegységhez van kapcsolva. A 3. ábrán bemutatott berendezésnél a 2 integrátor egység 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektor kimenetére kapcsolt 211 feszültség-frekvencia konverterből álló 21 analóg-digitál konvertert, ennek kimenetére kapcsolt 22 memóriát és a 21 analóg-digitál konvertert vezérlő 23 vezérlőt foglal magában. A 2 integrátor egység bemenetére 1 mérő-adatgyűjtő egység van kapcsolva, kimenete pedig 7 sínrendszeren át van 3 adatrögzítő és 4 adatmegjelenítő egységekre kötve. A 7 sínrendszerhez van kapcsolva 5 vezérlőegység és a 2 integrátor egységben elrendezett 23 vezérlő is. Az 5 vezérlőegységhez 6 rezgéskeltő egység van kötve. Amennyiben a berendezés nem multiplex kivitelű, úgy 2 integrátor egység több szimultán 21 analóg-digitál átalakítót foglal magában. Az 1. ábra szerinti berendezés szimultán rendszerben működik, működésénél kiemelendő, hogy a 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektorok utáni szűrés úgy van megválasztva, hogy az a kívánt integrálási funkciót a 4 adatmegjelenítő egység időállandójával közösen megvalósítja. A 11/1 ... 11/n frekvenciaszelektív erősítők konvercionális aktív vagy passzív szűrőkkel működnek. A 2. ábra szerinti berendezés multiplex rendszerben működik, egy-egy mérőcsatornára — az integrálási idő függvényében — csak egy adott időtartamra kapcsolódik rá, 11 frekvenciaszelektív erősítője a frekvenciaszűrést analóg minták súlyozott összegzésével valósítja meg, 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektorát pedig a multiplex ciklus szerint 5 vezérlőegység vezérli. A 40 demultiplexer 41/1 ... 41/n vizuális kijelzők részére a multiplex rendszert alakítja vissza szimultán rendszerré. Az integrálási funkciót 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektor időállandója, és/vagy 41/1 ... 41/u vizuális kijelzők időállandója valósítja meg, ha a 41/1 ... 41/n vizuális kijelzők, mint ez célszerű digitális tárolós működésűek, úgy ez egyben az integrálási funkciót is realizálja. 5 10 15 20 25 3C 35 40 45 50 55 60
