Измерительное устройство для геоэлектроразведки

 

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее последовательно вкпюченньге. |)1ервкчный преобразователь, первый кшоч, усипитепь, второй ключ, параллельно подключенные синхронные фильтры, каждый из которы с содержит последовательно соединенные конденсатор и ключ, и индикатор, а также схему управления, соединенную с управляющими входами первого и второго ключей и синхронных фильтров, и конденсатор, одна обкяадка которого соединена с обшей точкой, соединяющей выход первого ключа и вход усилителя , а другая сбкладка - с общей шиной устройства, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей, первые выводы конденсаторов синхронных фильтров соединены с выходом второго ключа, вторые выводы которых соединены с входами индикатора и через соответствуюшие им ключи с общей шиной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„SU„„1056114

3 @ G.01 V 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1 ) 3405 1 1 1/18»25 (22) 05.03.82 (46) 23.11.83. Вюп. М 43 (72) В. Н. Зезюпин (71) Забайкальский компйексный научись-исспецоватепьский институт (53) 550.837 (088.8) (56) 1. Руковоцство по применению метоца перекоцнык процессов в руцкой геофизике. Л., Нецра 1976, с. 61..

2. Бобровников Л. 3. и цр. Электро-развецочная аппаратура и оборуцование.

М., Нецра, 1980, с. 162-165 (про, тотип). (54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ СТРОЙ»

СТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, соцержащее поспецоватепьно вкпюченньщ .первичный преобразоватепь, первый ключ, усилитель, второй ключ, параппепьно поцкпюченные синхронные фильтры, кажцый из которык соцержит посцецоватепьно соединенные конценсатор и ключ, и инцикатор, а также схему управления, соециленную с управляющими вхоцами первого и второго ключей и синкронных фильтров, и конценсатор, оцна обкпацка которого соецинена с общей точкой, соеци. няющей выкоц первого ключа и вхоц уси питепя, а цругая обкпацка - с общей шийойустройства,о т п и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей, первые вывоцы коиценсаторов синкроннык фильтров соецинены с выхоцом второго ключа, вторые вывоцы которых соецинены с вхоцами инцикато ра и через соответствующие им кпючис общей шиной.

1056!

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к устройствам цпя измерения нестационарнык вторичных эпектромагнитных попей, Известно измерительное устройство, соцержащее поспецоватепьно вкпюченные первичный пре образоватепь (приемную рамку), синхронный фипьтр, состоящие из конденсаторов и ключей, инцикатор и устройство управления, генерирующее 10 стробирующие импульсы, управпяющие кпючами синхронных фипьтров 1 ) .

Нецостатками цанного устройства явпяются низкая точность и ограниченные функционапьные возможности, Низкая точ- 15 ность обусловлена тем, что параметры синхронного фипьтра и стробирующих импупьсбв выбираются на основе компромисса межцу цинамической и стат|ической составпяющими ошибок измерения. 20

Увеличение статической точности и степени поцавпения несинхронных помех требует увепичения емкостей конценса-. торов синкронного фипьтра и цпитепьностей стробирующих импульсов, но при этом 2S возрастают цинамические ошибки, связанные с изменением сигнапа за время стробирования.

Кроме того, в этом устройстве ограничен выбор копичества временных каналов,;0 программный выбор зацанного канапа, измерение мапых относительных приращений HB фоне значитепьных постоянных

Г напряжений, например, при измерении перехоцных характеристик вызванной попяри35 зации во время пропускания тока.

Наибопее бпизким к прецлагаемому по технической сущности является измеритепьное устройство цпя геоэпектроразвецки, соцержашее госпецоватепьно включен=

40 ные первичный преобразователь, первый ключ, усипитепь, второй ключ, параппепьно поцкпюченные синхронные фипьтры, кажцый из которык соцержит поспецоватепьно соециненные конценсатор и ключи, 45

H инцикатор а также схему управпения, соециненную с управпяющими вхоцами первого, второго ключей и синхронных фипьтров, конценсатор, оцна обкпацка которого соецинеца с обц ей точкой, соециняющсй выхоц первого кпюча и вкоц

50 усипитепя, а цругая обкпацка — с обшей шиной устройства (2 3 .

Нецостатками этого устройства явпяются низкая точность и ограниченные функционвпьные возможности. Низкая

55 точность обусповпена тем, чт-. вени-:-.ина емкостей синхронных фипьтров и цпи= тепьности интервапов стробирования цан14 2 ного устройства выбирается на основе компромисса межцу цинамической и статической составпяющими ошибок измерения, а коэффициент черецачи измеритепьного канапа зависит от емкостей конценсаторов синхронных фильтров. Функциональные возможности устройства ограничены из-за отсутствия возможностй программного выбора канапа, а увеличение копичества измерительных канапов ограничено вг аимным влиянием синхронных фипьтров.

Цепью изобретения явпяется повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставпенная цепь цостигается тем, что в измеритепьное устройство цпя геоэгектроразвецки, соцержащее поспецоватепьно включенные первичный преобразователь, первый ключ, усипитепь, второй кпюч, параппепьно поцкпюченнъ1е синхронные фильтры, кажцый соцержит поспецоватепьно соециненные конценсатор и кпюч, и инцикатор, а также схему управления, соециненную с управпяюшими BKogBMH первого и второго кпючей и синхроннык фильтров, и конденсатор, одна обкладка которого соецинена с общей точкой, соециняюшей выхоц первого ключа и вкоц усипитепя, а цругая обкпацка — с общей шиной устройства, введены связи таким образом, что первые вывоцы конценсаторов синхронных фипьтров соецинены с выхоцом второго ключа, вторые BblBogbJ которых соецинены с вхоцами инцикатора и через соответствующие им кпючи — с общей шиной.

Ввецение новых связей позвопяет искпючить цинамические ошибки и уменьшить инструментальные за счет снижения требований к цпитепьности стробирующих импупьсов и величине емкости конценсаторов синхронных фипьтров, обеспечивая тем самым повышение точности устройства. Кроме того, цанное устройство может осуществпять программный выбор относитепьного приращения межцу произвопьно выбранной парой моментов времени, изменять попярность выкоцного сигнапа, осуществлять моцупяцию сигнапа (поспецнее свойство важчо цпя регистрации сигналов низкого уровня), Перечисленные свойства существенно расширяют функционапьные возможности устройства.

На фиг. 1 привецена функционапьная схема устройства; на фиг. 2 — 1 О временные циаграммы, поясняющие рабо ту устройства (номерами обозначены узпы устройства, на которых набпюцается указаннач временная циаграмма). з 1056

Измерительное устройство соцержит первичный преобразователь 1„ схему 2 управления, первый ключ 3, конленсатор 4, усилитель (повторитель) 5, второй ключ 6, Il, синкронных фильтров, кажцыи иэ которых соцержит конценсатор 7 и ключ 8, инцикатор 9, имеющий вкоцы 10 и 11.

Выхоц первичного преобразователя 1 связан с ключом 3, соециненным с одним вывоцом конценсатора 4, цругой вывоц ip которого присоецинен к общей шине устройства . Общая точка ключа-3 и конценсатора 4 соецинена с вхоцом Н0ВТорНТВ ля 5, выхоцом связанного с ключом 6.

Ключ 6 связан с оцними вывоцами конценсаторов 7 всек синхронных фильтров, цругие вывоцы которых через соответствующие им ключи 8 поцключены к об»щей шине устройства. Вывоцы синхронныхх фильтров (общие точки конц Рнсато» ров 7 и ключей 8) связаны с вхоцом индикатора 9. Выхоцы скемы 2 управления связаны с управляющими входами ключей 3, 6, и 8.

Устройство работает слецуюшим образом.

В момент времени Ф импульсом со схемы 2 управления замыкается ключ 3 и на конценсаторе 4 запоминается напря,жение Ug, равное выхоцному напряже- 3Q нию первичного преобразователя 1 в этот момент времени. Это напряжение

I хранится на конценсаторе 4 цо прихоца слецуюшего импульса со схемы 2 управ пения .на ключ 3. После прихоца очерецного импульса на конценсаторе 4 запомнится напряжение, соответствующее напряжению выхоцного сигнала первичного преобразователя 1 в этот момент времени. Это напряжение поступает на вхоц повторителя 5, устраняющего разряц

40 конценсатора 4 синхронными фильтрами.

В интервале межцу импульсами, замыкающими кшоч 3, замыкается ключ 6.

Оцновременно с ним замыкается ключ <8 оцного из синхронных фильтров и кон45 ценсатор 7 этого фильтра запоминает напряжение, поступившее с выхоца повторителя 5 в этот интервал времени. В интервале 4< - t2 замыкается ключ 8 первого синхронного фильтра и конценсатор 7 этого фильтра зарядитсядонапряже-i ния Ц; в интервале времени -- ) замкнется ключ 8 второго спнкронного фильтра и конденсатор 7 этого фильтра эарядится цо напРяжения 02 и т. ц.

Напряжение U1 U<, т. е. равное разности напряжений на конденсаторах 7

ii4 4 первого и второго синхронных фильтров, в интервале времени t >- Ю поступит на инцикатор 9, напряжение V - V3 посту1 пит в интервале < 3 - <<, U - О. — и интервалР „- H T, ц

Поскольку эаряц конценсаторов 7 осу ществляется в паузах межцу импульсами ключа 3, t, е. постоянным напряжением, цинамическая составляющая ошиб» ки устраняется.

Если заь ыкать ключи 8 периоцическими импульсами, как показано на фиг. 5

R пунктиром, то напряжение на входе индикатора 9 буцет промоцулировано, что важно цля регистрации малык сигна лов.

Фиг. 9 и 10 поясняют возможность программного управления устройством в частном случае, когца на вхоце 10 инцикатора 9 послецовательно появляются значения относительнык приращений

U„- U„., а на вхоце11 - относительнык приращений. Изменяя поряцок замыкания ключей 8, можно считывать разности напряжений U - -U в произвольном

1 П поряцке. Это свойство необхоцимо при автоматизации измерений перекоцнык характеристик и при цистационном управлении измерителем, тем что место при каротажных исслецованиях, когца измеритель нахоцится в скважине, а индикатор — на дневной поверхности.

В этом же случае важно моцулировать сигнал цля перецачи его по пинии связи на вхоц инцикатора.

Таким образом, цанное устройство отличается от известного как по прочности измерений, так и по функциональным возможностям. Расширение функциональных воэможностей позволит применить цанное устройство в основе автоматизированной системы исспецования перехоцных караткристик.

В известном изобретении (измерительное устройство аппаратуры метоца ранней стации вызванной поляризации типа

С-003) статическая погрешность,:обуоловленная токами утечки замкнутык клю а чей и вхоцным сопротивлением инцикатора,составляет 1% при частоте выборок 20 Гц, Динамическая погрешность зависит от ско» рости изменения входного сигнала. Например, при вхоцном возцействии вица

U=Ae, () гце л - амплитуда вхоцного импульса В с т. - текущее время, с;

9 — постоянная времени, с;

114 фиг. фиг.б

Фиг.10

Составитель Л. Воскобойников

Рецактор Н. Рогупич Техрец В.палекорей

Корректор Ю, Макаренк<

Поцписное

Заказ 9299/39 Тираж 710

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и отКрытий

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

Филиал ЛПП "Патент, r. Ужгороц, уп. Проектная, 4

S 1056

С 8 равной 1; 0,3; 0,1 ; с, относительная цинамическая погрешность составит соответственно,2; 7; 13%, В прецпагаемом устройстве статическая погрешность равна 0,2% при часто» те выборок 20 Гц. Относительная .;,и1-,ами» ческая погрешность при вкоцном возцействии вица (1) с (8f, равной 1; 0,3;

0,1 мс,составляет соответственно 0,2j

Ое3 Ое5%