Устройство для геоэлектроразведки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ , содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления , коммутатора к источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель , преобразователь .код и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы котоЕюго подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и к коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторного датчика и преобра;зователя ток - код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя , управляющие входы которого соединены со стробирующим, накопительным и модулирующим выходами схемы управления , при этом выход измерителя соединен с вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифрювому выходу схемы управления, отличающееся с: тем, что, с целью повышения производительности работ при геоэлектЕЮразведке , выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй цифрового вычислителя подключен к соответствующим входам схемы управления.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

П9) СЮ

3(5П G 01 V 3/10

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3445362/18-25 (22) 31.05.82 (46) 30.09.83. Бюл. Р 36 (72) П.В.Карманов, A.Н.Родионов, С.И.Сидельников и A.Â.Елизаров (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 530.837(088.8) (56) l Сидоров В.A. Родионов A.Н., Бучарский Б.В., Мариничев A.Í., Першин И.Й. Применение зондирования ста« новлением поля для геокартирования малых глубин и решения задач гидрогеологии. — Сб. научных трудов Теория и опыт применения электромагнитных полей в разведочной геофизике .

СО АН СССР, Новосибирск,. 1978 с. 92-98.

2; Авторское свидетельство СССР

9 817642, кл. G 01 Ч 3/10, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генератор имПульсов тока, состоящий иэ схемы уп" равления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобраэователь ток - код и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и к коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторного.датчика и преобра- зователя ток — код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя„. выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управлякицне входы которого соединены со стробирукхцим, накопительным и модулирующим выходами схемы уп равления, при этом выход иэмерителя соединен с вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности работ при геоэлектрораэведке, выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй выходы цифрового вычислителя подключен к соответствующим входам схемы управления.. 1О4Ы Е2

Изобретение относится к техническим средствам индуктивной электроразведки па методу переходных процессов и предназначено для использования пои поисках месторождений полезных

5 ископаемых и структурно-геологичес, ком картировании.

Известно устройство для геоэлект-, роразведки, включающее генератор и импульсные преобразователи измеряемого вторичного поля, подключенные к последовательна соединенным измерителю коммутационных импульсов тока ,и цифровому вычислителю Физических параметров геологических объектов(1), Недостаток данного устройства низкая производительность работ при. геоэлектроразведке, обусловленная отсутствием цепей антоматической регелировки амплитуды и частоты коммутационных импульсон .тока генератор- Я ного устройства, величины задержки стробирующих импульсон и интервала статистического накопления импульсного преобразователя, а также процесса контроля измерения ЭДС переходного процесса.

Наиболее близким к .предлагаемому является устройстно для геоэлектро.раэнедки, содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобразователь код — ток и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторнага датчика и преобразователя ток — код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входам измерителя, накопительным и модулирующим 45 выходами схемы управления„ при этом выход измерителя соединен со вторым входом цифровога вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы .управления (2).. ВО

Известное устройства для геоэлект— роразведки характеризуется точностью измерения ЗДС переходного процесса, однако имеет низкую производительность труда. 55

Цель изобретении — повышение производительности работ при геоэлектрораэнедке путем asтоматической регулировки амплитуды и частоты коммутационных импульсов тока, величины эа- 60 держки стробирующих импульсов и интервала накопления предварительного накопителя измерителя, а также про" цесса контроля измерения ЭДС переход; ного процесса, 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для геоэлектроразведки, содержащем генератор импульсов тока,. состоящий иэ схем управления, коммутатора и источника пост я«ного тока, незаземленные генератор ный и приемный датЧики, измеритель, преобразователь ток — код и цифровой вычислитель, причем выход коммутатора, сигнальный и упранляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генератрного датчика и преобразователя ток — код, выход которого подключен к первому нхоцу цифрового вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со с троб нрующим, накопительным и модулирующим выходами схемы управления, при этом выход измерителя соединен со вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы .управления„- выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй выходы цифроного вычислителя подключены к соответстнующим входам схемы управления °

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для геоэлектрораэнедки; на фиг. 2 — структурная.схема схемы управлении, «а фиг. 3 — 8 зпюры сигналан в разпичных точках устройства, поясняющие принцип дейст. вия схемы управления и устройства н целом,, Устройство для геазлектроразведки методом переходных процессов (Фиг, 1) содержит генератор 1 импульсон тока, состоящий из схемы 2 управления, коммутатора 3 и источника 4 постоянного тока, незаземленные генераторный 5 и приемный б датчики, измеритель 7, преобразователь 8 ток код и цифровой вычислитель Э, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого «одключены соответственно к выходу источчика постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с нходами генераторного датчика и преобразователя ток — код, выход которого подключен к первому входу цифровога нычислителя 9, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со страбирующим, накопительным и модулирукщим выходами схемы упранления, при этом выход измерителя соединен со вторым входом цифрового вычислителя 9 третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления, выход измерителя соединен с регулирующим выходом коммутатора, а первый

1045192 и второй выходы цифрового вычислите ля 9 подключены к соответствующим входам схемы упраэления.

Схема управления (Фиг. 2) содержит генератор 10 импульсов, последовательно соединенные управляемый делитель 11, ждущий генератор 12, схему 13 выделения заднего фронта, управляемый элемент 14 задержки, уп равляемый накопительный 15 и модулирующий 16 делители и управляемую .пересчетную.схему 17, причем выход генератора 10 импульсов соединен с сигнальным входом управляемого делителя

li и тактирующим входом управляемого элемента 14 задержки, управляющие 15 входы которых подключены к выходу управляемой пересчетной схемы 17, управляющий вход которой соединен с первым выходом цифрового вычислителя 9, вход второй которого соединен gp с управляющим входом управляемого накопительного делителя 15.

На фиг, 3 приведена временная диаграмма (t — время) коммутационных импульсов 18 тока на выходе коммутатора 3, Формируемых с помощью выходного сигнала генератора 121 на Фиг.4 выходной сигнал 19 приемного датчика 6; на фиг. 5 — стробирукщие импульсы 20 на выходе управляемого элемента 14 задержки на фиг. б и 7 импульсные сигналы 21 и 22 на накопительном и модулирующем выходах схемы 2 управления, формируемые на выходах управляемого накопительного 15 и модулирукщего 16 делителей; на фиг. 8 — выходной сигнал 23 измерителя 7.

Устройство для геоэлектрораэведки (фиг. 1) работает следующим образом.

Коммутатор 3 подключает источник 4Р

4 постоянного тока к генераторному датчику 5. В соответствии с импульсами управления, поступающими с выхода ждущего генератора 12 схемы 2 управления на управлякщий вход коммутатора.3, в генераторном датчике 5 возникают коммутационные импульсы 18 тока которые во времени разделены паузой (21, 1< и I — амплитуда импульсов тока) . 50

Во время пауз производится измере- ние ЭДС 19 переходного процесса вторичного поля, возникающего после отключения генераторного датчика 5 от источника 4 постоянного тока коммутатором 3. ЭДС 19 переходного про" цесса вторичного поля наводятся в .приемном контуре б.

B.зависимости от величины задержки 2 стробирующих импульсов 20 Относительно задних фронтов коммутаци- 60 оиных имгульсов 18 тока измеритель б производит статистическое накопление ЭДС 19 переходного процесса с целью повышения отношений сигнал/шум и сигнал/периодическая помеха соот- б5 ветственно на интервалах времени Ти и Т> где Т =m Т вЂ” период следования импульсов 21 накопления на выходе управляемого накопительного делителя 5; Т =k ° Тк — период следования модулирукщих импульсов 22 на выходе модулирующего делителя 16, которые поступают на управляющие входы измерителя 7, Т вЂ” период коммутационных импульсов 18 тока; гп и Š— коэффициенты, прн этом значение т зависит от кода управления на управляющем входе управляемого накопительного делителя 15).

Выходное напряжение 23 измерителя

7, пропорциональное ЭДС 19 переходного процесса для заданной величины задержки стробирующих импульсов 20, изменение которой происходит через интервалы времени Ту, в цифровой Форме поступает на регулирующий вход коммутатора 3 и на второй вход цифрового вычислителя 9, на первый и тре,тий входы которого соответственно с

t выходов преобразователя ток — код 8 и цифрового выхода схемы 2 управления поступает информация об амплитуде коммутационных импульсов 18 тока и времени задержки стробирующих импульсов 20.

Регулирование амплитуды коммутационных импульсов 18 тока (усиление, например, по бинарному закону) в устройстве происходит в случае, если

ЭДС 23 переходного процесса на выходе измерителя 7 меньше порогового уровня U„», что позволяет обеспечить высокое отношение сигнал/шум на вы,ходе измерителя 7 без увеличения ин1тервал накопления Т„ при больших задержках стробирующих импульсов 20, Если и при максимальной амплитуде коммутационных импульсов 18 тока выходное напряжение 23 измерителя 7 не превышает пороговой уровень Чд„, то со второго выхода цифрового вычислителя 9 на управляющий вход управляемого накопительного делителя 15 схемы 2 управления поступает цифровой код, по которому увеличивается число стробирующих импульсов 20 на интервале накопления Тк.

В данном устройстве частота коммутационных импульсов тока 18 обратно пропорциональна величине задержки л

С стробирукщих импульсов 20. Это позволяет уменьшить интервал измерения Т ЭДС переходного процесса при малых значениях задержки стробирующих импульсов. Регулирование частоты коммутационных импульсов 18 тока и задание нового значения задержки стробирующих импульсов 20 производится автоматически с помощью управляемых делителя 1) и элемента 14 задержки, на управлякщие входы которых, поступает дифровой код управляемой пересчетной схемы 17, смена которо1045192 го происходит через интервал време1 ни х под действием выходного сигнала модулируихцего делителя 16 или выходного сигнала, поступающего с первого выхода цифрового вычислителя 9, Схема 2 управления (фиг. 2) рабо тает следующим образом .

Ждущий генератор 12, запуск которого производится выходными короткими импульсами де)воителя 11 с переменным коэффициентом деления, формирует импульсные сигналы управления коммутатором 3 требуемой длительнос,ти. УПравляемый элемент 14 задержки (сдвигающий регистр) производит фор1 мирование стробирующих импульсов 20. 15

Управляемый накопительный делитель

15 и модулирующий делитель 16 производят деление и задержку (на постоянные величины) стробирующих импульсов 20 соответственно в m и k m o раэ, в результате на их выходах возникают импульсные последовательности вида. 21 и 22.

Пересчетная схема 17 производит счет выходных импульсов модулирующе- д5 го делителя 16, управляет работой делителя 11 и элемента 14 задержки. ю

При этом изменение кода пересчетной схемы может производиться и под действием выходного сигнала цифрового вычислителя 9.

Индйкатором точного измерения ЭДС переходного процесса в устройстве является гладкий характер процесса затухания выходного напряжения изме- З5 рителя 7 (с учетом амплитуды коммута ционных импульсов 18 тока и числа стробирующих импульсов 20 на интерва.

I.ле накопления Т ) с увеличением задержки стробирующиХ импульсов 20 В противном случае производится автоматическая коррекция результатов измерения. Для этого с первого выхода цифрового вычислителя 9.на управляющий вход управляемой пересчетной схемы 17 поступает сигнал, который уменьшает значение ее выходного кода на единицу, а со, второго выхода цифрового вычислителя 9 на управляющий вход управляемого накопительного делителя 15 поступает сигнал, который увеличивает его коэффициент деления.

Под действием укаэанных сигналов цифрового вычислителя 9 в схеме 2 управления уменьшается. время задержки стробирующих импульсов 20, увеличиваются частота коммутационных импульсов 18 тока 18 и интервал накопителя тн измерителя 7. В результате дан. ной операции процесс измерения ЭДС переходного процесса повторяется с ,более высокой точностью.

В результате автоматического регулирования. амплитуды и частоты коммутационных импульсов 18 тока, величйны задержки стробирующих импульсов 20, интервала накопления Тн измерителя 7 и процесса контроля измерения ЭДС 19 переходного процесса повышается производительность работ.

Уменьшение полного времени измерения исходных данных и вычисления искомых физических параметров исследуемых геологических объектов обеспечивает повышение производительности работ и заданную точность измерений при геоэлектроразведке в 2

2,5 раза.

1045192

Корректор И.Эрдейи

Подписное.80

21

2Р а

Составитель Л.Воскобойников

Редактор Л.Пчелинская . Техред И.Тепер

Заказ 7548/49 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4