Устройство для геоэлектроразведки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ , содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления , коммутатора и источника постоянного тока, нез.аземленные генераторный и приемный датчики и измеритель , состоящей из устройства выборки-запоминания и последовательно соединенных интегратора, ключа, им-пульсного усилителя, выходного ключа , накопителя, модулирующего ключа , усилителя и регистратора, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и первому выходу схемы управления, соединен с входом генераторного датчика, выход приемно-. гр датчика подключен к сигнальному входу устройства выборки -запоминания , управляющий вход которого соединей со вторым, а первый управляющий вход модулирующего ключа - с третьим выходом схемы управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения эдс переходного процесса, оно дополнитель но содержит входной ключ, источник порогового напряжения, аналоговый сумматор, компаратор, злемент задержки , триггер, схему выделения заднего фронта. Делитель и последовательно соединенные счетчик и накапливающий сумматор, при этом выход входного ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу устройства выборкн -запоминания, а управляющий вход к четвертому выходу схемы управления, соединен с выходом интегратора, входы аналогового сумматора подключены к выходам устройства выборки-запоминания и интегратора, а выход компаратора , входы которого подключены к , выходам аналогового суммё1тора и источника напряжения, соединен непосредственно и через элемент задержки с входами установки в Ч ив О соответственно, триггера, прямой выходкоторого подключен к управляющим -входам ключа и выходного ключа, входу схемы выделения заднего фронта , выход которой соединен с входом 1 делителя и входом сброса в О У1 интегратора, и к входу установки в О счетчика, сигнальный вход которого соединен со BTOPEJM выходом :о со схемы управления, причем выход накапливающего сумматора подключен к масштабирующему входу регистратора, а второй управляющий вход модулирующего ключа и вход установки в О накапливающего сумматора соединены с выходом делителя.

Н9) И1) СООЗ СОВЕТСКИХ

О.К А О

РЕСПУБЛИК

3(50 6 01 Ч 3/10

I"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

АА. Т !

А.+3>,,, Т, К М - М L =.- „, К АВТОРСКОМУ СВКВВТВЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3445369/18-25 (22) 31.05.82 (46) 30.09.83. Бюл.9 36 (72) П.В.Карманов, А.Н.Родионов,.

C,È.Ñèäåëüíèêîâ н А.Н.Елисеев (71) Рязанский радиотехнический институт (53) 550 ° 83,(088.8) (56) I Мизюк Л.Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппаратуры для индуктивной разведки.

Киев Наукова думка, 1970, с. 253-256.

2. Авторское свидетельство СССР

9 817642, кл. G 01 V 3/19, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики и измеритель, состоящий из устройства выборки-запоминания и последовательно соединенных интегратора, ключа, им-.. пульсного усилителя, выходного клЮ.-, ча, накопителя, модулирующего ключа, усилителя и регистратора, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и первому выходу схемы управления, соединен с входом генераторного датчика, выход приемно-. го датчика подключен к сигнальному входу устройства выборки -запоминания, управляющий вход которого соединен со вторым, а первый управляющий вход модулирующего ключа - с третьим выходом схемы управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения ЭДС переходного процесса, оно дополйитель но содержит входной ключ, источник порогового напряжения, аналоговый сумматор, компаратор, элемент задержки, триггер, схему выделения заднего фронта, делитель и последовательно соединенные счетчик и накапливающий сумматор, при эзом выход входного ключа, сигнальный вход которого подключен к вйходу устройства выборки -запоминания, а управляющий вход к четвертому выходу схемы управления, соединен с выходом интегратора, вко- ды аналогового сумматора подключены . к выходам устройства выборки-запоми. I нания и интегратора, а выход компаратора, входы которого подключены к . выходам аналогового сумматора и источника напряжения, соединен непосредственно и через элемент задержки с входами установки в 1 и в 0 Я соответственно, Триггера, прямой выход которого подключен к управляющим входам ключа и выходного ключа, входу схемы выделения заднего фронта, выход которой соединен с входом делителя н входом сброса в 0 интегратора, и к входу установки в 0 счетчика, сигнальный вход которого соединен со вторым выходом схемы управления, причем выход накапливающего сумматора подключен к масштабирующему входу регистратора, а второй управляющий вход модулирующего ключа и вход установки в - "0" накапливающего сумматора соединены с выходом делителя.

1045193

Изобретение относится к техничес --.",. ким средствам индуктивной электроразведки по методу переходных процес.<зн и предназначено для использо нания при поисках месторождений по леэных ископаемых и структурно-геологическом картировании, Известно.устройстно для индуктивной электрараэведки, содержащее генератор импульсов тока, незаземлен, ные генераторный и приемный датчики, 10 измеритель ЭДС переходного процесса и регистратор (1 .

Недостаток данного устройства низкая -очность измерения ЭДС переходного процесса. 15

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для геоэлектроразнедки методом переходных процессов, состоящее из генератора импульсон тока, который содержит схему упранления, коммутатор, источник постоянного тока, неэаземленных негенераторного и приемного датчиков измерителя, состоящего иэ последовательно соединенных стробирующего ключа, предварительного накопителя, ключа импульсного усилителя, выходного ключа, накопителя, модулирующего ключа, усилителя и регистратора., причем последовательно соединенные стробирующий ключ и предварительный накопитель могут быть выполнены в виде последовательно соединенных устройства выборки-запоминания и активного интегратора, а. выход коммутатора, сигнальный и управляющий 35 входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного така и первому выходу схемы управления, соединен,с входом генераторного датчика, выход приемного датчика подключен к сигнальному входу устройства выборки-запоминания, управляющий вход которого соединен <=o вторым, а первый управляющий вход модулирующего ключа с третьим выхо .дом схемы управления (2g .

Недостатком известного устройст.— ва является невысокая точность измерения ЭДС переходного процесса . при большой задержке стробирующих импульсон относительно задних фронтов коммутационных импульсов тока.

Указанный недостаток связан с тем, что интервал накопления предваритель. ного накопителя устройства не зависит от задержки стробирующих импуль- 55 сов и является постоянным, При этом число стробирующих импульсов на интервале накопления предварительного накопителя выбиРается таким образом, чтобы при.минимальной задержке стра- щ бирующих импульсов и максимальной нанеденной ЭДС выходной потенциал предварительного накопителя не вызы вал насыщение импульсного усилителя, выход которого иэ насыщенного состаяния сопровождается продолжительным временем, которое может превышать длительность стробирования. Большим задержкам стробирующнх импульсон сооТветствует малое отношение сигнал шум (косая} на входе измерителя и для его повышения необходимо увеличинать число стробирующих импульсов на интервале накопления предварительного накопителя, Однако известное устройство не обеспечивает работу с переменным интерналом напопления предварительного накопителя, чта и приводит х потере точности измерения

ЭДС переходного процесса.

Цель изобретения — повышение точности измерения ЭДС переходного прои цесса путем согласования числа стробирующих импульсов на интервале накоп. ления преднарительного накопителя (интергратора) и величины их задержки отноСительно заднего фронта коммутационного импульса тока.

Поставленная цель достигается тем<: что в устройство для геоэлектрораз- недки, содержащее генератор импульсов така, состоящий из схемы управления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики и измеритель, состоящий из устройства выборки-запоминания и последовательно соединенных интегратора, ключа, импульсного усилителя, выходного ключа, накопителя, модулирующега .ключа, усилителя и регистратора, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и первому выходу схемы управления, соединен с входом генераторного датчика, выход приемного датчика подключен к сигнальному входу устройства выборки-запоминания, управляющий вход которого соединен со вторым первый управляющий вход модулирующего ключа с третьим выхода< ми схемы упранления, введены нход-. ной ключ, источник порогового напряжения, аналоговый сумматор, компаратор, элемент задержки, триггер, схема выделения заднего фронта, де" литель и последовательно соединенные счетчик и накаплинающий сумматор, при этом выход входного ключа, сиг- нальный вход которого подключен к выходу устройства выборки-запоминания, а управляющий вход — к четвертому выходу схемы управления, соединен с входом интегратора, входы аналогового сумматора подключены к выходам устройства выборки-запоминания и интегратора, а выход компаратора, входы которого подключены к выходам аналогового сумматора и источника порогового напряжения., соединен непосредственно и через элемент задержки с входами установки

1045193 в 1 и.в 0, соответственно триггера, прямой выход которого под50

65 ключен к упранляющим входамключа и выходного ключа, входу схемы выделения заднего фронта, выход которой соединен с входом делителя и входом сброса в 0 интегратора,, и к входу установки в 0 счетчика, сигнальный вход которого соединен со вторым выходом схемы управления, причем выход накапливающего 10 сумматора, подключен к масштабирующему входу регистратора, а второй управляющий вход модулирующего ключа и вход установки в 0 накапливающего сумматора соединены с выхо. — . дом делителя.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для . геоэлектроразведки1 на фиг. 2 - эпюры сигналов, поясняющие принцип дей- .@ стния устройства.

Устройстно для геоэлектроразведки (фиг. 1) методом переходных процессон содержит генератор 1 импульсон тока, состоящий из схемы 2 упранления, коммутатора 3 и источника 4 постоянного тока, неэаземленные генераторный 5 и приемный б датчики и измеритель 7, состоящий из устройства 8 выборки-запоминания и последовательно соединенных интегратора 9, ключа 10, импульсного усилителя 11, выходного ключа 12, накопителя 13, модулирующего ключа 14, усилителя 15 и регистратора 16, при этом выход коммутато- 35 ра 3, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока 4 и первому выходу схемы 2 управления, соединен с входом гене- 40 раторного датчика 5, выход приемного датчика б подключен к сигнальному входу устройства выборки-запоминания, управляющий вход которого соединен со вторым, а первый управляющий вход модулирующего ключа 14 с третьим выходом схемы 2 управления, входной ключ 17, источник 18 порогового напряжения, аналоговый сумматор 19, компаратор 20, элемент 21 задержки,, триггер.22, схему 23 выделения заднего фронта, делитель 24 и последовательно соединен- ные счетчик 25 и накапливающий сумматор 26, при этом выход входного ключа 17, сигнальный вход которого 55 подключен к выходу устройства 8 выборки-запоминания, а управляющий вход - к:четвертому выходу схемы 2 управления, соединен.с входом интег-ратора 9, нходы аналогового сумма- 60 тора 19 подключены к выходам устрой" ства 8 выборки-запоминания и инте,гратора 9, а выход компаратора 20, входы которого подключены к выходам аналогового сумматора 19 и источника 18 порогового напряжения, соединен непосредственно и через элемент задержки 21 с входами установки в l и 0 соответственно триггера 22 прямой выход которого подклюЧен к управляющим входам ключа lu и выходного ключа 12, входу схемы выделения заднего фроу= та 23, выход которого соединен с нходом делителя 24 и входом сброса в 0 интегратора 9, и к входу установки в 0 счетчика 25, сигнальный вход которого соединен со вторым выходом схемы управления, причем выход накапливающего суммато ра 26 подключен к масштабирующему входу регистратора 16, а второй управляющий вход модулирующего клю а ча 14 и вход установки в 0 накапливающего сумматора 26 соединены с выходом делителя 24.

На фиг. 2 приведены коммутационный импульс 27 тока на выходе коммутатора 3, выходкой сигнал 28 приемного датчика 6, представляющий аддитивную смесь сигнала и шума, стробирующие импульсы 29 на управляющем входе устройства 8 выборки-запоминания и .сигнал 30 на его выходе+ а также импульсы 31 на управляющем входе входного ключа 17 выходной сигнал 32 интегратора 9, сигнал 33 на выходе аналогового сумматора 19 и сигнал 34 на прямом выходе триггера 22.

Устройство работает следующим образом.

Коммутатор 3 подключает источ" ник 4 постоянного тока к генераторному датчику 5. B соответстнии с импульсами управления, поступающими с первого выхода схемы 2 управления, на управляющий вход коммутатора 3, в генераторном контуре 5 возникают коммутационные импульсы 27 тока, которые но времени разделены паузой.

Во время пауз производится замер

ЭДС переходного процесса вторичного поля, возникающего после отключения генераторного датчика 5 от источника постоянного тока 4, коммутатором 3. ЭДС вторичного поля 28 наводится в приемном датчике 6 °

В зависимости от интересующего момента времени переходного процесса устройство 9 выборки-запоминания производит выборку и хранение ЭДС переходного процесса. Стробирование (выборка) переходного процесса производится в момент поступления стробирующих импульсов 29,со второго выхода схемы 2 управления на управляющий вход устройства 8 выборкизапоминания,,на выходе которого формируется сигнал 30, амплитуда которого определяется ЭДС переходного процесса для заданной задержки стробирующих импульсов 29 °

1045193

Интегратор 9 интегрирует выходНОе напряжение 30 устройства выборки-запоминания за время ь, определяемое длительностью импульсного сигнала 31, поступающего на управляющий вход входного ключа 17. В паузах между импульсными сигналами 31 интегратор 9,хранит результат интегрирования. При выполнении условия

qg К С (где К С - постоянная времени интегратора 9) приращение напряжения 32 на его выходе на каждом ийтервале интегрирования равно величине выходного напряжения 30 устройства выборки-запоминания.

Количество стробирующих импуль- 15 сов 29 на интервале накопления интегратора 9 зависит от их,задержки относительно заднего фронта коммутационного импульса 27 тока и величины

ЭДС переходного процесса и определя- 70 ется моментом срабатывания компаратора 20, порог срабатывания которого определяется из выражения 0ppp < Ugg,pygmy где Oel,max = максимальное входное напряжение импульсного усилителя 11 у 25 не приводящее к его насыщению) . ,Компаратор 20 срабатывает, если выполняется условие и

4; А„пщ

Х4 1А п

ЗО где 4П+(- вйходйое напряжение устройства 8 выборки-запоминания, соответствующее (n +1) — му стробирующему импульсу 29;

Х. А.; — 35 выходное напряжение 32 интегратора 9 в конце интервала иакЬпления, не вызывающее насыщение импульсного усилителя ll ц - число атробирукнцих импуль- 40 сов.29 на интервале накопления и

X A 4A,„4( выходное напряжение 33 аналогового сумматора 19, которое сравнивается 45 с выходнщя напряжением0явр источника порогового напряжения 18.

В интеграторе 9 на интервале на копления накапливается потенциал 32, пропорциональный количеству,й стро- 50 бирующих импульсов 29 и амплитуде

ЭДС переходного процесса 29 при заданной задержке стробнрующих импульсов 29.

После окончания накопления ключ 10 под действием выходного сигнала 34 триггера 22 на время ь (где су - время задержки элемента 21 задержки подключает выход интегратора 9 к входу импульсного усилителя 11. Выходной сигнал 32 интегратора 9,. в результате статистического накопления очищенный от шумов, усиливается импульсным усилителем 11 и через выходной ключ 12, который работает синхронно с ключом 10, накапливается в накопителе 13, где накопление производится многократно с целью уменьшения влияния низкочастотной периодической помехи.

Подготовка (сброс в 0 ) инте гратора 9. к следующему интервалу накопления производится выходным сигналом схемы 23 выделения заднего фронта, на вход которой поступает сигнал 34, который одновременно производит установку в 0 счетчика 25, производящего подсчет числа стробирующих импульсов 29 на каждом из интервалов накопления интегратора 9.

После окончания процесса накопления в накопителе 13, конец которого определяется выходным сигналом делителя 24, потенциал на его выходе модулируется ключом 14, усиливается усилителем 15 и производится отсчет регистратором 16, масштабирование входного напряжения которого производится выходным кодом накапливающего сумматора 26, который определяет общее число стробирукнцих импульсов на интервале накопления накопителя 13. Сброс в 0 накап ливающего сумматора 26 производится выходным сигналом делителя 24 после регистрации ЭДС переходного процесса.

Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения ЭДС переходного процесса на 20-30В.

1045193

ВНИИПИ Заказ 7548/49 Тираж 710 Подписное

Филиал IIIIII "Патент",r.Óæãîðîä,óë.Проектная,4