Устройство для исследования шлифов горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДНЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ШЛИФОВ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее генератор электрических сигналов, I усилитель с индикатором, отличающееся тем, что, с целью Srr.-n fl .. определения пьезоэлектрических констант в локальных областях пшифовгорных пород, оно снабжено точечными токосъемниками, механизмом подвижки и отсчета, излучателем упругих колебаний и основанием, при этом точечные токосъемники размещены под исследуемой поверхностью шлифа и соединены с механизмом подвижки и отсчета с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а излучатель упругих колебаний размещен на основании со стороны, противоположной шлифу горной породы, и электрически соединен , с генератором электрических сигналов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

%VIII

РЕСПУБЛИК др E 21 С 39/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3583105/22-03 (22) 17.01.83 (46) 15.06.84 . Бюл. Ф 22 (72) Н.А. Кравцов (53) 539.2 1 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 454510, кл. С 01 R 29/22, 2. Авторское свидетельство СССР

9 930984, кл. E 21 С 39/00, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ШПИФОВ ГОРНЫХ ПОРОД, включающее генератор электрических сигналов, усилитель с индикатором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью,„SU„„1097792 А определения пьезоэлектрических констант в локальных областях шлифов горных пород, оно снабжено точечными токосъемниками, механизмом подвижки и отсчета, излучателем упругих колебаний и основанием, при этом точечные токосъемники размещены под исследуемой поверхностью шлифа и соединены с механизмом подвижки и отсчета с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а излучатель упругих колебаний размещен на основании со стороны, противоположной шлифу горной породы, и электрически соединен с генератором электрических сигналов.

1097792

Изобретение относится к технике для исследования электрических свойств образцов горных пород, а именно для исследования электрических потенциалов локальных пьезоэлектрических областей, зерен, содержащихся в шлифах горных пород и руд при воздействии на них упругими колебаниями.

Известно устройство для измерения пьезоэлектрических коэффициентов образцов горных пород, содержащее камеры для механического воздействия на образец, компенсационные емкости, усилитель и индикатор (1 J.

Недостатком устройства является невозможность измерения пьезоконстант локальных пьезоэлектрических областей шлифов горных пород.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее источник света, призму с металлической пленкой, угловой оптический фильтр, генератор электрических колебаний, усилитель и индикатор (2 3.

Недостатком данного устройства является невозможность определения пьезоконстант в локальных монокристаллических областях и зернах, содержащихся в шлифах горных пород.

Цель изобретения — определение пьезоэлектрических констант в локальных областях шлифов горных пород.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства, на фиг.2 — шлиф с распре,делением монокристаллических областей и зерен, на фиг.ЗФ и 3 6 изображено распределение интенсивности

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования шлифов горных пород, включающее генератор электрических сигналов, усилитель и индикатор, снабжено точечными токосъемниками, механизмом подвижки и отсчета, излучателем упругих колебаний и основанием, при этом точечные токосъемники размещены над исследуемой поверхностью шлифа и соединены с механизмом подвижки и отсчета с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, а излучатель упругих колебаний размещен на основании со сто- . роны, противоположной шлифу горной породы, и электрически соединен с генератором электрических сигналов. упругих колебаний и пьезоэлектрического потенциала, Устройство (см.фиг.1) содержит генератор 1 электрических сигналов, излучатель 2 упругих колебаний, основание 3, точечные токосъемники 4, механизм 5 подвижки и отсчета, усилитель 6, индикатор 7.

Шлиф горной породы (см.фиг.2 и 3) содержит монокристаллические области

I, II, III, IV, V, VI.

На фиг.3а и 3 5 показаны кривые

8 распределения интенсивности упругих колебаний, 9 и 10 распределения пьезоэлектрического потенциала.

Устройство работает следующим образом.

Электрические колебания генератора 1 преобразуются излучателем 2 в упругие колебания, которые передаются на основание 3. Шлиф закрепляется на этом основании и облучается упругими колебаниями. Под действием упругих колебаний на монокристаллических областях и зернах шлифа возникает электрический потенциал., который снимается токосъемниками 4, выполненными, например, из головок шариковых авторучек. Токосъемники устанавливаются на подвижном в трех измерениях механизме подвижки и отсчета.

Возможен и другой вариант, когда токосъемники неподвижны, а перемещается основание со шлифом.Электрический сигнал с токосъемников последовательно поступает на усилитель 6 и на индикатор 7.

Усилитель целесообразно выполнять из двух блоков: блока предварительного усиления, расположенного вблизи токосъемника, и основного блока усиления. Для индикации можно использовать стрелочные микроамперметры, шпейфовые осциллографы типа Н 700 и др. При обеспечении механизма подвижки и отсчета электромотором с редуктором и при синхронном запуске с осциллографом легко осуществлять автоматическое снятие электрического потенциала.

Применяя ряд точечных токосъемников, расположенных на расстоянии порядка 1-2 мм один от другorb, с помощью осциллографа Н 700 можно фиксировать на бумажной ленте амплитуду электрического потенциала по всей поверхности шпифа. Это уве1097792

О

У, 0

Фи.J ВНИИ Заказ 4173/30 .Тираж 564 Подписное

Филиал ППП Патент", r.Óàãoðîä, ул.Проектная, 4 личит производительность и удобство получения и сохранения информации о шлифах горных пород. Путем сравнения амплитуд электрического потенциала отдельных пьезоэлектрических областей и зерен с амплитудой электрического потенциала эталонного шлифа, выполненного из монокристаяла с известной ориентировкой оптической оси, определяются пьезоконстанты областей и зерен шлифа.

07

У,б дф

04

М

О д1

Изобретение позволяет определять пьезоэлектрические константы отдельных монокварцевых областей и зерен шлифов, по эффективным значениям амплитуд электрического потенциала определять границы монокристаллов и зерен шпифов. Эта методика может быть использована в научных исследованиях непрозрачных шлифов, пласт тин при определении их электрических свойств.