Przedmiotem wynalazku jest modulator analogowy przeznaczony do modulowania sygna¬ lów z sejsmometrów w celu przesylania ich do urzedzenia przetwarzajeco-rejestrujecego.Procesowi wybierania kopalin uzytecznych systemem podziemnym, zwlaszcza na duzych glebokosciach, towarzyszy zjawisko zwane tepaniem . Polega ono na naglym wyzwalaniu sie duzych ilosci energii zakumulowanej w otaczajacych skalach, poleczonego z niszczeniem struktury skal i wyrobisk górniczych. Szczególnie niebezpieczne se takie tepania, któ¬ re wystepuje nagle, bez jakichkolwiek oznak zewnetrznych, na podstawie których mozna by sie orientowac o grozecym niebezpieczenstwie. Wiekszosc jednak tepniec jest sygna¬ lizowana za pomoce wzmozonego cisnienia górotworu lub innych oznak zewnetrznych. Do¬ kladna analiza tych oznak i warunków górniczo-geologicznych pozwala z dosc duze dokla¬ dnoscia, okreslic^czy dany obszar górniczy Jest zagrozony tapaniami.Celem rozpoznania stopnia zagrozenia tepaniami obecnie w kopalniach stosuje sie miedzy innymi metody eejsmoakustyczne i metody raikrosejsmologiczne. W obu tych meto¬ dach za pomoce odpowiednich sejsmometrów umieszczonych na specjalnych betonowych ply¬ tach majecych dobry kontakt z otaczajacymi skalami rejestruje sie wszystkie wstrzesy w kopalni oraz okresla sie jake energie mial dany wstrzee. Ponadto, za pomoce urze- dzen rejestrujecych wstrzasy mozna równiez ustalic miejsce wstrzesu z dokladnoscia od 10 do 20 m w ukladzie wspólrzednych x, y.Znana Jest aparatura firmy Recol-Thermionic, stosowana do rejestracji przebiegów mikrosejsmologicznych w kopalniach. Aparatura ta jest wyposazona w czesci dolowej w sejsmometry i modulatory przystosowane do wspólpracy ze scisle okreslonym typem sejsmometru. Poza tym modulatory tego typu maje konstrukcje zbyt delikatne, nie przy- etosowane do ciezkich warunków jakie istnieje w podziemiach kopaln. W zwlezku z czym po stosunkowo krótkim okresie pracy w tych warunkach ulegaje one uszkodzeniom czyniec modulator niezdatny do dalszego uzytku.2 138 372 Wymienionych wad i niedogodnosci nie na modulator sygnalów analogowych bedecy prze¬ dmiotem niniejszego wynalazku. Istota tego modulatora polega na zastosowaniu wzmacnia¬ cza predu stalego, którego wejscie poleczone jest z wyjsciem filtru dolnoprzepustowego oraz z wyjsciem ukladu kompensacji dryftu i testowania. Drugie wyjscie tego ukladu po¬ leczone Jest z wejsciem kompensacyjnym wzmacniacza separujacego, przy czym wejscia te¬ go ukladu poleczone se z cewke pomiarowe sejsmometru. Natomiast wyjscie ukladu kompen¬ sacji poleczone jest z wejsciem ogranicznika amplitudy oraz wejsciem przetwornika U/I, którego wyjscia poleczone se z cewke tlumiece sejsmometru. Wyjscie ogranicznika ampli¬ tudy poleczone jest poprzez wzmacniacz separujacy i przetwornik U/f z ukladem formuje- cym sygnal wyjsciowy. Uklad ten z kolei jest poleczony poprzez bocznik ochronny z ukla¬ dem liniowym, którego wyjscia poleczone se z linie zasilajeco-transmlsyjne poleczone do wejsc stabilizatorów napiecia. Poza tym wyjscie ogranicznika amplitudy jest pole¬ czone poprzez kondensator i rezystor z wejsciem wzmacniacza wysokooporowego zboczni- kowanego rezystorem sprzegajecyra. Drugie wejscie tego wzmacniacza poleczone jest po¬ przez rezystor z wyjsciem dzielnika rezystorowego wleczonego równolegle do zródla na¬ piecia referencyjnego.Taka konstrukcja modulatora umozliwia stosowanie go do wspólpracy z róznego typu sejsmometrami, przez co bardzo znacznie rozszerza sie istniejeca w kopalniach siec mik rosajsmologiczna • Dodatkowe zalete modulatora wedlug wynalazku jest jego zwarta budowa, niewrazliwa na trudne warunki istniejece w podziemiach kopaln.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy modulatora, a fig. 2 - schemat ideowy ukla¬ du automatycznej kompensacji dryftu, 3ak uwidoczniono na rysunku modulator wedlug wynalazku ma wzmacniacz predu stale¬ go 1 o regulowanym skokowo wzmocnieniu. Do wejscia tego wzmacniacza jest podleczony uklad kompensacji dryftu i testowania 2 oraz dolnoprzepustowy filtr 3, którego wejscie poleczone jest za pomoce linii leczecej z cewke pomiarowe sejsmometru 4, Czesc napie¬ cia wyjsciowego wzmacniacza 1 podleczona jest do wejscia przetwornika U/I 5, którego wyjscie podleczone jest do cewki tlumlecej sejsmometru 4. Natomiast wyjscie wzmacnia¬ cza wstepnego 1 poleczone jest poprzez ogranicznik amplitudy 6 ze wzmacniaczem eepa- rujecym 7, którego drugie wejscie poleczone jest z ukladem kompensacji dryftu i te¬ stowania 2, Wyjscie wzmacniacza separujecego 7 jest poleczone poprzez przetwornik U/f 8 z ukladem formujecym 9, który to uklad z kolei jest poleczony poprzez bocznik ochron¬ ny 10 z ukladem liniowym 11. Wyjscia tego ukladu se poleczone z linie zasilajeco-trans¬ mlsyjne podleczone do wejsc stabilizatorów napiecia 12 i 13.Modulator wedlug wynalazku wyposazony jest w uklad automatycznej kompensacji dry¬ ftu, w którym wyjscie ogranicznika amplitudy 6 poleczone jest poprzez kondensator 14 1 rezystor 15 z wejsciem odwracajacym wysokooporowego wzmacniacza 16, Wejscie tego wzmacniacza jest zbocznikowane przez rezystancje sprzegajece 17. Natomiast drugie wej¬ scie wzmacniacza 16 jest poleczone poprzez rezystor 18 z wyjsciem dzielnika rezysto¬ rowego 19, 20 wleczonego równolegle do zródla referencyjnego, przy czym wyjscie tego dzielnika jest poleczone poprzez styk 21 z rezystorem 15 1 kondensatorem 14.Modulator sygnalów analogowych wedlug wynalazku dziala w nastepujecy sposób. Drga¬ nia gruntu przenoszone na obudowe sejsmometru powoduje powstanie róznicy potencjalów w cewce pomiarowej sejsmometru 4 proporcjonalnych do amplitudy i czestotliwosci drgan gruntu. Róznica ta, zmienna w czasie, zostaje podana na filtr dolnoprzepustowy 3, któ¬ rego zadaniem jest wyeliminowanie z dalszej analizy niepozedanych czestotliwosci. Na¬ stepnie sygnal zostaje podany na wejscie wzmacniacza predu stalego 1, którego zadaniem jeet wzmacnianie sygnalów znajdujecych sie na jego wejsciu i sygnalu z cewki pomiaro¬ wej sejsmometru 4 oraz sygnalu wyjsciowego z ukladu kompensacji dryftu 1 testowania 2.Wzmacniacz 1 ma dwa wyjscia, jedno do ogranicznika amplitudy 6 1 drugie do prze¬ twornika U/I 5, który steruje cewke tlumiece sejsmometru 4. Sygnal wyjsciowy ze wzma¬ cniacza 1 zostaje podany na wejscie ogranicznika 6, którego zadaniem jest ograniczenie amplitudy sygnalu podawanego na wzmacniacz separujecy 7. Wzmocniony w tym wzmacniaczu138 372 3 sygnal steruje przetwornikiem u/f 8. Tyra samym sygnal proporcjonalny do drgan gruntu zostaje przetworzony na sygnal, którego czestotliwosc jest proporcjonalna do drgan gruntu. Transmisja sygnalu z kodowane czestotliwoscie jest celowa ze wzgledu na zmniej¬ szenie wrazliwosci na sygnaly zaklócajece.Sygnal z przetwornika 8, po odpowiednim uformowaniu go w ukladzie 9 poprzez bocz¬ nik ochronny 10 i uklad liniowy 11, zostaje podany na linie transmisyjne i na powie¬ rzchnie kopalni. Uklad liniowy 11 pozwala te sarne pare przewodów zasilac cale elek¬ tronike modulatora i jednoczesnie wykorzystac je jako linie transmisyjne do przesyla¬ nia zmodulowanych sygnalów na powierzchnie kopalni. Bocznik ochronny 10 modulatora zabezpiecza sygnal wyjsciowy przed przekroczeniem parametrów ustalanych przepisami górniczymi. Natomiast stabilizatory 12 i 13 sluze do zapewnienia odpowiednich zródel zasilenia dla podzespolów modulatora, a uklad kompensacji 2 do sprawdzania poprawnej pracy calego modulatora.Zastrzezenia patentowe 1« Modulator sygnalów analogowych przeznaczony, zwlaszcza do modulowania sygnalów z sejsmometrów celem ich przesylania do urzadzenia przetwarzajeco-rejestrujecego w formie odpornej na zaklócenia, znamienny tym, ze ma wzmacniacz predu stalego /l/# którego wejscie poleczone jest z wyjsciem dolnoprzepustowego filtru /3/ oraz z wyjsciem ukladu kompensacji dryftu i testowania /2/, przy czym drugie wyjscie tego ukladu jest poleczone z wejsciem kompensacyjnym wzmacniacza separujecego /7/, natomiast wejscia filtru /3/ se poleczone z cewke pomiarowe sejsmometru /4/, a wyjscie przetwornika U/I /5/ do cewki tlumiecej tego sejsmometru, ponadto wyjscie wzmacniacza /l/ jest poleczone poprzez ogranicznik amplitudy /6/, wzmacniacz separujecy /7/ 1 przetwornik U/f /8/ z ukladem formujecym /9/, który z kolei poleczony jest poprzez bocznik ochronny /10/ z ukladem liniowym /ll/# którego wyjscia se poleczone z linie zasilajeco-transmisyjne podleczone do wejsc stabilizatorów napiecia /12, 13/. 2. Modulator sygnalów analogowych wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze wyjscie ogranicznika amplitudy /6/ poleczone jest poprzez kondensator /14/ i rezy¬ stor /15/ z wejsciem odwracajecym wysokooporowego wzmacniacza /16/, które to wejscie jest zbocznikowane z wyjsciem za pomoce rezystancji sprzegajecej /17/, natomiast dru¬ gie wejscie wzmacniacza /16/ jest poleczone poprzez rezystor /18/ z wyjsciem dziel¬ nika rezystorowego /19, 20/ wleczonego równolegle do zródla napiecia referencyjnego, przy czym wyjscie tego dzielnika poleczone jest poprzez styk /21/ z rezystorem /15/ i kondensatorem /14/.138 372 rz 9 8 7 -LU M 15 ^7 2 6 6 ^•/ Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 130 zl PLThe subject of the invention is an analog modulator designed to modulate signals from seismometers in order to send them to a processing-recording device. The process of extracting useful minerals by an underground system, especially at great depths, is accompanied by a phenomenon called stomping. It consists in the sudden release of large amounts of energy accumulated in the surrounding scales, combined with the destruction of the structure of the rocks and mine workings. Footsteps that occur suddenly without any external signs from which to become aware of the impending danger are especially dangerous. However, most tremors are signaled by increased rock mass pressure or other external signs. A thorough analysis of these signs and mining-geological conditions allows, with quite a great deal of accuracy, to determine whether a given mining area is at risk of tapping. The purpose of recognizing the degree of stuttering hazard is currently used in mines, among others, by eismo-acoustic and raicoseismological methods. In both of these methods, by means of appropriate seismometers placed on special concrete plates having good contact with the surrounding rocks, all the shocks in the mine are recorded and the energy of the shock is determined. Moreover, with the help of the shock recording devices, it is also possible to determine the shock location with an accuracy of 10 to 20 m in the x, y coordinate system. Recol-Thermionic apparatus is known, used to record micro-seismological waveforms in mines. This apparatus is equipped in the lower part with seismometers and modulators adapted to work with a precisely defined type of seismometer. In addition, modulators of this type have too delicate structures, not adapted to the harsh conditions that exist in the mine underground. Therefore, after a relatively short period of operation under these conditions, they fail, rendering the modulator unusable for further use.2 138 372 The above-mentioned disadvantages and inconveniences are not the subject of the present invention to the analog signal modulator. The essence of this modulator consists in the use of a constant current amplifier, the input of which is connected with the output of the low-pass filter and the output of the drift compensation and testing circuit. The second output of this circuit is connected to the compensation input of the isolating amplifier, with the inputs of this circuit connected to the seismometer measuring coil. On the other hand, the output of the compensation circuit is connected to the input of the amplitude limiter and the input of the U / I converter, the outputs of which are connected to the seismometer suppression coil. The output of the amplitude limiter is connected via an isolating amplifier and a V / f converter to the circuit forming the output signal. This system, in turn, is connected via a shunt to a linear system, the outputs of which are connected to the power-transmissive lines connected to the inputs of the voltage stabilizers. In addition, the output of the amplitude limiter is connected via a capacitor and a resistor to the input of the high-resistance amplifier bypassed by the coupler resistor. The second input of this amplifier is connected through a resistor with the output of the resistor divider trailed parallel to the reference voltage source. Such a modulator design allows it to be used with various types of seismometers, which greatly expands the micro-scale network existing in the mines. • Additional The advantage of the modulator according to the invention is its compact structure, insensitive to the harsh conditions existing in the mine underground. The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a block diagram of the modulator, and Fig. 2 - a schematic diagram of the automatic compensation system. of drift, as shown in the figure, the modulator according to the invention has a constant current amplifier 1 with step-adjustable gain. The input of this amplifier is connected to the drift compensation and testing circuit 2 and a low-pass filter 3, the input of which is connected by a line to the measuring coil of the seismometer 4, A part of the output voltage of the amplifier 1 is connected to the input of the converter U / I 5, the output of which is it is connected to the silencing coil of the seismometer 4. However, the output of the preamplifier 1 is connected via the amplitude limiter 6 with the power amplifier 7, the second input of which is connected with the drift compensation and testing 2, the output of the separating amplifier 7 is connected by a U / f converter 8 with a shaper 9, which in turn is connected via a shunt 10 with a linear system 11. The outputs of this system are connected to the power-transduction lines connected to the inputs of voltage stabilizers 12 and 13. According to the invention, it is equipped with an automatic drift compensation system, in which the output of the ampl limit It is connected via a capacitor 14 and a resistor 15 to the inverting input of the high-resistance amplifier 16. The input of this amplifier is shunted by the coupling resistances 17. The second input of the amplifier 16 is connected via a resistor 18 with the output of the resistor divider 19, 20 dragged in parallel. to a reference source, the output of this divider being connected via a contact 21 to a resistor 15 and a capacitor 14. The analog signal modulator according to the invention operates as follows. The ground vibrations transmitted to the seismometer housing cause a potential difference in the measuring coil of the seismometer 4 proportional to the amplitude and frequency of the ground vibrations. This difference, varying with time, is fed to the low-pass filter 3 whose task is to eliminate undesirable frequencies from further analysis. Then the signal is fed to the input of the constant speed amplifier 1, whose task is to amplify the signals on its input and the signal from the measuring coil of the seismometer 4 and the output signal from the drift compensation system 1 for testing. 2 The amplifier 1 has two outputs, one to the amplitude limiter 6 and the second to the converter U / I 5, which controls the damper coil of the seismometer 4. The output signal from the amplifier 1 is fed to the input of the limiter 6, whose task is to limit the amplitude of the signal fed to the isolating amplifier 7. Reinforced in This amplifier138 372 3 controls the U / F converter 8. The signal proportional to the ground vibrations is converted into a signal whose frequency is proportional to the ground vibrations. The transmission of the signal with the coded frequency is expedient in order to reduce the sensitivity to interfering signals. The signal from the transducer 8, after appropriately forming it in the circuit 9 through the shunt 10 and the linear circuit 11, is fed to the transmission lines and to the air. will go mine. The line system 11 allows these deer pairs of wires to feed the entire electronics of the modulator and at the same time use them as transmission lines to transmit modulated signals to the mine's surface. The modulator's protective shunt 10 protects the output signal against exceeding the parameters determined by mining regulations. On the other hand, stabilizers 12 and 13 are used to provide appropriate power sources for the modulator components, and the compensation system 2 to check the correct operation of the entire modulator. Patent claims 1 «Analog signal modulator designed, in particular, to modulate signals from seismometers in order to send them to a processing-recording device in in a form resistant to interference, characterized by the fact that it has a constant-speed amplifier / l / # whose input is connected to the output of the low-pass filter / 3 / and to the output of the drift compensation and testing circuit / 2 /, the second output of this circuit is connected to the input compensation of the separating amplifier / 7 /, while the filter inputs / 3 / se connected with the measuring coil of the seismometer / 4 /, and the output of the converter U / I / 5 / to the suppression coil of this seismometer, moreover, the output of the amplifier / l / is connected through the amplitude limiter / 6 /, isolating amplifier / 7/1 U / f / 8 converter / with a shaping circuit / 9 /, which in turn, it is connected via a protective shunt / 10 / with a linear system / II / # whose outputs are connected to the power supply and transmission lines connected to the inputs of voltage stabilizers / 12, 13 /. 2. Modulator of analog signals according to claim The method of claim 1, characterized in that the output of the amplitude limiter (6) is connected via a capacitor (14) and a resistor (15) to the inverting input of the high-impedance amplifier (16), which input is bypassed with the output by the coupling resistance (17), while the second input of the amplifier / 16 / is connected via a resistor / 18 / to the output of the resistor divider / 19, 20 / dragged parallel to the reference voltage source, and the output of this divider is connected via a contact / 21 / with a resistor / 15 / and a capacitor /14/.138 372 rz 9 8 7 -LU M 15 ^ 7 2 6 6 ^ • / Printing studio of the PRL. Mintage 100 copies Price PLN 130 PL