Томские ученые создали акустический глубиномер нового поколения
Специалисты кафедры промышленной и медицинской электроники Института неразрушающего контроля ТПУ разработали акустический скважинный глубиномер нового поколения для измерения глубины скважин на предприятиях горнодобывающей промышленности, сообщает пресс-служба инновационных организаций Томской области.
«Чтобы добыть руду, в рудном теле пробуривается большое количество скважины. Затем в них закладывается взрывчатка, происходит взрыв, и руду достают по частям. Чтобы точно спрогнозировать направление и силу взрыва, нужно с большой точностью измерить глубину скважин. Ошибешься в большую сторону — туда положат слишком много взрывчатки, что может привести к обвалам и необходимости восстанавливать шахту. Ошибка в меньшую сторону означает, что недостаточно мощный взрыв не сможет раздробить рудное тело, и придется взрывать снова», — объясняет ассистент кафедры ПМЭ, директор ООО «НПО «Ультразвуковые технологии» Юлия Шульгина.
На большинстве предприятий сегодня глубину скважин измеряют с помощью палки и веревки или обычного складного метра. Приборы, которые не надо погружать в скважину, существуют, но дают очень большие ошибки, особенно это относится к скважинам с измененной геометрией ствола. Специалисты ТПУ предложили новые методы обработки звукового сигнала, которые позволяют исключить неточности.
Проблему удалось решить математически. Скважина зондируется двумя импульсами разной частоты, каждый из которых ведет себя по-разному на преградах. Используя эти данные можно исключить преграды и вычислить донный сигнал — а значит, точно измерить глубину скважины, а не расстояние до какого-нибудь камня, который случайно туда попал.
Глубиномер, разработанный томскими учеными, представляет собой компактный переносной прибор весом 2,5 килограмма. Датчик с микрофоном принимает отраженные импульсы, передает данные на микроконтроллер, после обработки результат выводится на дисплей. Использование прибора позволяет не только избежать аварий и экономических потерь, но и облегчает труд маркшейдеров.
У разработки есть отечественные аналоги, однако из-за невозможности измерить скважины с измененной геометрией, они не нашли широко применения. Томский глубиномер, в котором использованы уникальные запатентованные методики обработки данных, прошел первое тестирование на шахте Таштагольского филиала Евразхолдинга.
Кафедра промышленной и медицинской электроники Института неразрушающего контроля Томского политехнического университета (ПМЭ ИНК ТПУ) открыта в 1959 году. В области научных исследований разработаны и внедрены: преобразователи напряжения для индукционного нагрева, источник питания привода постоянного тока, источник питания мощных магнетронных распылительных систем, источник тока для электрохимических технологий, прибор контроля твердости колец железнодорожных подшипников, ультразвуковой измеритель плотности пива, ультразвуковая система количественного учета пива в форфасных танках.