Устройство для геоэлектроразведки

 

Изобретение относится к геоэлектроразведке по методу вызванной поляризации и предназначено для поисков месторолодений полезных ископаемых . Цель изобретения - повышение помехозапщщенности при изучении полей становления вызванной поляризации . Устройство содержит последовательно соединенные приемник, выпол- . ненный в виде неполяризующихся электродов, усилитель, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь , регистратор, последовательно соединенные узкополосный фильтр, нуль-орган, схему синхронизации , а также генераторный блок, дополнительный приемник, выход которого подключен к входу узкополосного, фильтраJ а таклш последовательно соединенные блок намлти, цифроаналоговый преобразователь, ключ и вычитающая схема, второй вход которой подключен к выходу усилителя, а выход к входу аналого-цифрового преобртазователя, нри этом информационны вход блока намяти подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а вход записи, с ьнггывация и адресньи вход блока памяти подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам схемы синхронизации, а дополнительный вход аналого-цифрового преобразователя - к второму выходу схем; синхронизации. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. О sg О5 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цу 4 С 01,V 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3766566/24-25 (22) 06.07.84 (46) 23.05.86. Бюл. 1 - 19 (71) Рязанский радиотехнический ппс титут (72) Н.A.Êàæàêèí, А.Н.Родионов, В,П,Корячко и А.Ф.Постельников (53) 550 ° 83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 842681, кл. G 01 V 3/06, 1979.

Авторское свидетельство CCCP

Р 702334, кл. G 01 7 3/10, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЭВЕДКИ (57) Изобретение относится к геоэлектроразведке по методу вызванной поляризации и предназначено для поисков месторождений полезных ископаемых. Цель изобретения — IloBLIji!pJIHQ помехозащищенности при изучении полей становления вызванной поляризации. Устройство содержит последовательно соединенные приемник, выполненный в виде неполяризующихся

„,SU„„1233070 А1 электродов, уси.штель, последователь- но соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистратор, последовательно соединен Il)ip узкополосный фильтр, нуль-орган, схему синхронизации, а также генераторный блок, дополнительный приемник, выход которого подключен к входу узкополосного. фильтра, а также посгедовательно сое. диненные блок памяти, цпфроаналоговый преобразователь, ключ и вычитающая схема, второй вход которой подключен к выходу усил1iòÎTiÿ, а выход к входу аналого-цифрового преобразователя, при этом информационный вход блока памяти подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а вход записи, считывания и адресный вход блока памяти подключены соот— ветственно к второму, третьему и четвертому выходам схемы синхронизации, а дополнительный J3õàä аналого-цифрового преобразователя — к второму выходу схемы синхронизации, 1 з,п. ф-лы 4 ил.

1233070

1О

ЗО

4О

Изобретение относится к техничес- кой физике, а конкретнее к геоэлектроразведке по методу вызванной поляризации (ВП), предназначено для поисков месторождений полезных ископаемых и может быть применено для структурно-геологического картирования, изучения водно-физических свойств при гидрогеологических изысканиях и подготовки земель к мелиорациям.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности при изучении полей становления вызванной поляризации.

На фиг. l изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — структурная схема блока памяти; на фиг,3 — структурная схема схемы синхронизации; на фиг.4 эпюры сигналов, поясняющие работу предлагаемого устройства.

Устройство для геоэлектроразведки содержит последовательно соединенные приемник 1, выполненный в виде неполяриэующихся электродов, усилитель

2, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 3, с внутренней схемой управления, регистратор 4, последовательно соединенные „ 5-, нуль-орган 6, схему 7 синхронизации, а также генераторный блок 8„ при этом первый выход схемы 7 синхронизации подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя 3, регистратора 4 и запускающему входу генераторного блока 8.

Устройство содержит также дополнительный приемник 9, выполненный в виде разомкнутой линии (антенны), выход которого подключен к входу уз кополосного фильтра 5, а также последовательно соединенные блок 10 памяти, цифроаналоговый преобразователь ключ !2 и вычитающую схему 13, второй вход которой подключен к выходу усилителя 2, а выход — к входу аналого-цифрового преобразователя

3, при этом информационный вход блока 10 памяти подключен к выходу анаггого-цифрового преобразователя 3, а вход записи, вход считывания и адресный вход блока 10 памяти подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам схемы 7 синхронизации. При этом управляющий вход ключа 12 подключен к первому выходу схемы 7 синхронизации, а дополнительный вход аналого-цифрового преобразователя 3 — к второму выходу схемы 7 синхронизации.

Блок !О памяти содержит последовательно включенные сумматор 14, модуль 15 памяти, регистр !6, а также элемент 17 задержки и двухвходовую схему ИЛИ 18, при этом выход регистра, служащий выходом блока 10 памяти, подключен к второму входу сумматора

14, первый вход которого служит информационным входом блока 10 памяти.

Вход считывания модуля 15 памяти подключен к выходу двухвходовой схемы

ИЛИ 18, первый и второй входы которой служат соответственно входом считывания и входом записи блока 10 папяти, а вход записи модуля 15 памяти электрически связан через элемент 17 задержки с входом записи блока 10 памяти, при этом адресный вход модуля 15 памяти служит адресным входом блока 10 памяти.

Схема 7 синхронизации содержит два D-триггера 19 и 20, три схемы

И 21-23, два счетчика 24 и 25, ждущий мультивибратор 26, генератор

27 импульсов дискретизации, инвертор

28 и схемы ИЛИ 29, при этом схема

ИЙ4 29, счетчик 24, ждущий мультивибратор 26 и счетчик 25 соединены последовательно. Выходы D-триггеров

19 и 20 подключены соответственно к первым входам схем И 21 и 22, втопые входы которых подключены к выходу генератора 27 импульсов дискретизации, а выходы - к входам схемы ИЛИ 29. Выход ждущего мультивибратора 26 подключен к входу установки в "0" D-триггера 19, а выход счетчика 25 подключен к D-входу D — триггера

20 и входу инвертора 28, выход которого подключен к В-входу 0-триггера 19.

Вход установки в ",0" счетчика 24 соединен с выходом схемы И 23, первый вход которой подключен к выходу

D-триггеру 20, а второй вход схемы

И 23 и синхронизирующие входы D-триггеров 19 и 20 соединены и служат входом схемы 7 синхронизации.

Выходы D-триггера 20, схемы И 21 и 22 и кодовый выход счетчика 24 служат соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами схемы

7 синхронизации.

На фиг. 4 приведены сигнал 30 на входе приемника I, сигнал 31 на входе дополнительного приемника 9, сиг12330<0 нал 32 на выходе узкополосного фильтра 5, импульсы 33 на выходе нуль-ор-, гана 6, импульсы 34 на втором выходе схемы 7 синхронизации, импульсы 35 на выходе ждущего мультивибратора 26, сигнал 36 на перВом выходе схемы 7 синхронизации, импульс 37 паляризуюшего тока, импульсы 38 на третьем выходе схемы 7 синхронизации и сигнал 39 на выходе .цифроаналого- 10 вага преобразователя 11.

Устройство для геоэлектроразведки работает следующим образом.

Перед началом воздействия на исследуемую среду импульсам поляри — 15 зующега тока на входе приемника ) действует стационарная гармоническая помеха (эпюра ЗО, моменты времени

) и на входе дополнительного о приемника 9 также действует стацио- 20 нарная гармоническая помеха (эпюра

3l)> причем помехи на входах прием«ика 1 и дополнительного приемника 9 отличаются уровнем, фазой, спектральным составом, однако обе они сацержат в частотном спектре первую гармонику, уровень которой имеет наибольший вес в спектраль«ам составе помехи.

Сигнал 30 помехи, принятый прием- 30 ником 1, усиливается усилителем 2 и через вычитающую схему 13 посту«ает на аналого-цифровой преобразователь 3.

Сигнал 31 помехи, принимаемый дополнительным приемником 9, поступает на узкополосный фильтр 3, который выделяет первую гармонику стационар«ой гармонической помехи (эпюра 32). Нуль-орган 6 пад воздействием сигнала 32, в моменты ега 40 перехода через нуль, вырабатывает импульсы 33, период которых равен периоду стационарной гармонической помехи.

С помощью сигнала ЗЗ в момент запускается схема 7 синхронизации, на выходах которой вырабатываются синхро«изирующие сигналы.

С первого выхода схемы 7 синхра- 50 низации в период времени t, — t., поступает сигнал 36, который блокирует по управляю>цему входу запуск аналого-цифрового преобразователя 3 ат внутренней схемы управления, бло- 55 кирует работу регистратора 4, размыкает ключ 17 а также не разрешает запус генераторнаго блока 8, На втором выходе схемь1 7 синхронизации вырабатываются импульсы 34 запуска, с помощью которых запускает. ся аналого-цифровой преобразователь

3, асуществляю1ций кодирование помехи

30, принимаемой приемником 1, Оцифрованные выборки помехи записыва1отся в Ьлак 10 памяти, синхронизация записи осуществляется импульсами 34, поступающими с второго выхода схемы 7 синхронизации на вход записи блока 10 памяти, а адреса за-, п«си определя1отся сигналом на четвертом выходе схемы 7 синхронизации.

Длительность Т цикла кодирования сигнала помехи задается схемой 7 синхронизации « определяется выраже«ием

Т =Т +11", к о > где Т вЂ” период стационарной гарма>1

1П!к1Е С Кой ПОМЕХИ > — максимально возможная вели »«à увеличения длительности периода помехи.

Таким образам, за время длитель11асти Т„ кад«рава«ия -периода помехи

v. блоке 1О памяти записывается реал11з ация периода стационарной гарма«ической. «омехи, С пел1>>о исключения вл«я«ия ими с11.с«ых помех в блоке 1О памяги ас 11:1ествляетсH «акапление I» периодов реп.«1з аций сш.11=. >1 а 30, пр«1гнмаемого приемникам 1 с паследую1цим усредне«11ем. С этой «елью пад воздействием импульсов ЗЗ 1з моменты а с у ще с т ил 51 10т с я а ч с р е д11ы E . 3 а и у с ки схемы 7 си«храннзации, под воздей- ствием выход«ых сигналов которой рабата узлов устройства повторяется.

После того, как в блоке 10 памяти получена усредненная реализация помехи, в маме«т с,„„,1 на первом выходе схемы 7 синхронизации устанавливается высокий уровень (эпюра 36), с помощью которого разблокируется аналого-цифровой преобразователь 3 па управляющему входу, разблокируется регистратор 4 по управляющему входу, замыкается ключ 12 и запускается генератарный блок 8, который вырабатывает импульс паляризующега тока (эпюра 36).

С момента времени 1 на входе приемника 1 присутствует аддитивная смесь стациа«ар«ай гармонической помехи и полезного сигнала, обусловленного действием импульса паляри1233070 зующего тока, а на входе дополнительного приемника 9 присутствует, как прежде, сигнал 3! стационарной гармонической помехи, 5

Под воздействием импульсов 38, поступающих с третьего выхода схеМы

7 синхронизации, осуществляется считывание усредненной реализации помехи, хранящейся в блоке 10 памяти, 10 которая с помощью цифроаналогового преобразователя 11 преобразуется в аналоговый сигнал (эпюра 39) и через замкнутый ключ 12 поступает на первый вход вычитающей схемы 13. С по- 15 мощью последней осуществляется вы- . читание из аддитивной смеси стационарной гармонической помехи и полезного сйгнала усредненной реализации помехи„ хранящейся в блоке 10 па- 20 мяти.

Таким образом, на вход аналогоцифрового преобразователя 3 поступает сигнал, "очищенный" от стационарной гармонической помехи. Анало- 25 го-цифровой преобразователь 3 осуществляет кодирование сигнала, который затем регистрируется регистратором 4 Управление .работой аналого-цифрового преобразователя 3 осу- 30 ществляет внутренняя схема управления.

Накопление реализаций помехи асуще твляется в блоке 10 памяти следую-35 щим образом, Импульс записи (эпюра 34), пришедший на вход записи блока 10 памяти, поступает через схему ИЛИ 18 на вход считывания модуля 15 памяти, иэ кото-40 рого в регистр 16 заносится результат предыдущего накопления.

Очередная выборка помехи поступает на первый вход сумматора 14, где осуществляется суммирование с резуль-"5 та"ам предыдущего накопления, паступаюцего с выхода регистра 16, Результат суммирования под воздействием импульса записи, прошедшего через элемент 17 задержки на вход записи модуля 15 памяти, записывается последний., В режиме считывания усредненной реализации помехи нод воздействием импульса считывания (эпюра 38), по- 55 ступающего на вход модуля 15 памяти через схему ИЛИ 18 с входа считывания блока 10 памяти, очередная выбор ка считывается в регистр 16, откуда поступает на выход блока 10 памяти.

Усреднение накопленных реализа ций помехи осуществляется путем выбора числа m накоплений согласно к выражению m 2, где К вЂ” целое положительное число. Тогда операция усреднения (деление на rn) выполняется путем отбрасывания К младших разрядов выходного кода, снимаемого с регистра 16, Схема 7 синхронизации работает следующим образом, В начальный момент времени D-триггера 19 и 20 и счетчики 24 и 25 обнулены, а на первом выходе схемы 7 синхронизации присутствует низкий уровень °

Импульс, пришедший в момент с (эпюра 33) на вход схемы 7 синхронизации, устанавливает D-триггер 19 в единичное состояние, который своим выходом открывает схему И 21 для прохождения импульсов дискретизации (эпюра 34), вырабатываемых генератором 27 импульсов дискретизации.

Импульсы 34 дискретизации поступают через схему И 21 на второй выход схемы 7 синхронизации и на счетный вход счетчика 24, Выходной код последнего поступает на четвертый выход схемы 7 синхронизации и определяет адрес при записи информации в блоке

10 памяти.

После того, как на вход счетчика

24 поступит m импульсов 34 дискретизации, он вырабатывает импульс переполнения, которым запускается ждущий мультивибратор 26. Импульсами

35 на выходе ждущего мультивибратора устанавливается в "0" D-триггер 19, а счетчик 25 увеличивает свое состояние на единицу, На этом заканчивается цикл записи одного периода реализации стационарной гармонической помехи в блок 10 памяти„

Емкость и счетчика 24 выбирается из выражения п = К (Т„-"ь ), где f - частота импульсов дискретизации, а емкость счетчика 25 равна числу ь накоплений.

С приходом очередного импульса (эпюра 33) на вход схемы 7 синхронизации в момент сэ работы последне

1233070

1О

30

45

ro повторяется, а в блоке О памяти осуществляется накопление периода реализации стационарной гармоничес кой помехи.

После того, как пройдет р накоплений периода реализаций помехи, на выходе счетчика 25 появится единичный уровень.

Очередной импульс 33 в момент . времени ь на выходе схемы 7 синх П Г1 ронизации установит D-триггер 20 в единичное состояние. При этом, на первом выходе схемы 7 синхронизации появляется управляющий сигнал высокого уровня (эпюра 36) и открывается схема И 22, пропуская импульсы с выхода гейератора 27 на третий выход схемы 7 синхронизации (эпюра

39), с помощью которых начинается считывание усредненной реализации стационарной гармонической помехи.

Импульсы с выхода схемы И 22 поступают также через схему ИЛИ 29 на счетный вход счетчика 24, выходной код которого поступает на четвертый выход схемы 7 синхронизации и определяет адреса считывания выборок усредненной помехи из блока 10 памяти.

Синхронизация начала считывания периода усредненной помехи осуществляется начальной установкой счетчика 24 в нулевое состояние импульсами 33, проходящими с входа схемы

7 синхронизации через открытую схему И 23 на установочный вход счетчика 24, Формула изобретения

1, Устройство для геоэлектроразведки, содержащее последов ательно со единенные приемник, усилитель, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, регистратор, последовательно соединенные узкополосный фильтр, нуль-орган, схему синхронизации, а также генераторный блок, при этом первый выход схемы синхронизации подключен к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, регистратора и запускающему входу генераторного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в нее введены дополнительный приемник, выход которого подключен к входу узкополосного фильтра, а также последовательно соединенные блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, ключ и вычитающая схема, второй вход которой подключен к выходу усилителя, а выход — к входу аналого-цифрового преобразователя, при этом информационный вход блока памяти подключен к выходу аналого †цифрово преобраэо. вателя, а вход записи, вход считывания и адресный вход блока памяти подключены соответственно к второму, третьему и четвертому выходам схемы синхронизации, при этом управляющий вход ключа подключен к первому выходу схемы синхронизации, а дополнительный вход аналого-цифрового преобразователя — к второму выходу схемы синхронизации.

2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок памяти содержит последовательно включенные сумматор, модуль памяти, ре— гистр, а та:сже элемент задержки и двухвходовую схему ИЛИ, при этом выход регистра, служащий выходом блока памяти, подключен к второму входу сумматора, первый вхоц которого служит информационным входом блока памяти, вход считывания модуля памяти подключен к выходу двухвходовой схемы ИЛИ, первый и второй входы которой служат соответственно входом считывания и входом записи блока памяти, а вход записи модуля памяти электрически связан через элемент задержки с входом записи блока памяти, при этом адресный вход модуля памяти служит адресным входом блока памяти.

1233070

ЗО

32 и

39

36

37

38

39

Составитель И,Абрамова

Редактор И.Дербак Техред Q.Сопко Корректор А,0бручар

Заказ 2764/46 . Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4