Устройство регистрации первых вступлений сейсмических волн

 

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для выделения и регистрации времени прихода первых вступлений сейсмических волн. Цель изобретения - повышение надежности и точности определения момента первого вступления сейсмических волн. Время регистрируют с момента ударного воздействия до момента превышения сейсмическим сигналом трех пороговых уровней U<SB POS="POST">пор.1</SB>, U<SB POS="POST">пор2</SB> и U<SB POS="POST">пор.3</SB>, находящихся в соотношении U<SB POS="POST">пор.2</SB>/U<SB POS="POST">пор.1-2</SB> U<SB POS="POST">пор3.</SB>/U<SB POS="POST">пор.2</SB>≥1,3. Первое соотношение необходимо для регистрации сигнала и для устранения методической погрешности измерения, а второе - для подтверждения того, что регистрация сигнала произошла на линейном участке его возрастания. Временной отсчет задается генератором, а производится первым счетчиком, откуда параметры отсчета передаются во второй счетчик, когда уровень сейсмического сигнала превышает U<SB POS="POST">пор.1</SB>. Второй счетчик корректирует параметры до момента превышения сигналом U<SB POS="POST">пор.2</SB>. Если сигнал, увеличиваясь, превысит U<SB POS="POST">пор.3</SB>, результат измерения выдается из второго счетчика в блок индикации. Наличие двух счетчиков позволяет защитить устройство от ложных измерений, когда сигнал, превысив U<SB POS="POST">пор.1</SB>, не превышает U<SB POS="POST">пор.2</SB>. Устройство портативно и может работать с маломощным невзрывным источником сейсмических волн. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

yp4 G 01 V 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 налом трех пороговых уровней U««

U и U„>, находящихся в соотноПор ше нии — — -- /U

U no U оооя пор i,Ë.

"- ъ 1 3. Перпор2 все соотношение необходимо для регистрации сигнала и для устранения методической погрешности измерения, а. второе — для подтверждения того, что регистрация сигнала произошпа на линейном участке его возрастания. Временной отсчет задается генератором, а производится первым счетчиком, откуда параметры отсчета передаются во второй счетчик, когда уровень сейсмического сигнала превысит П„, . Второй счетчик корректирует параметры до момента превышения сигналом U„«< .

Если сигнал, увеличиваясь, превысит

U, .результат измерения выдается из второго счетчика в блок индикации.

Наличие двух счетчиков позволяет защитить устройство от ложных измерений, когда сигнал, превысив U«, „ не превышает U . Устройство портативно и может работать с маломощным невзрывным источником сейсмических волн. 1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4398907/24-25 (22) 28.03.88 (46) 07.11.89. Бюп. N 41 (71) Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики Научно-производственного объединения "Рудгеофизика" (72) П.И.дик (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1000973, кл. С 01 Ч 1/24, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1239667, кл, G 01 V 1/26, 1984. (54) УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ ПЕРВЫХ

ВСТУПЛЕНИЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН (57) Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для выделения и регистрации времени прихода первых вступлений сейсмических волн, Цель изобретения— повышение надежности и точности определения момента первого вступления сейсмических волн. Время регистрируют с момента ударного воздействия до момента превышения сейсмическим сигИзобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для выделения и регистрации времени прихода первых вступлений сейсмических волн.

Цель изобретения — повышение надежности и точности определения момента первого вступления сейсмических волн.

„„SU„„1520457 А1

На чертеже представлена блок-схема устройства регистрации первых вступлений сейсмических волн.

Устройство содержит формирователь

1 отметки момента воздействия, первый электронный ключ 2, первый счетчик 3 прямого временного отсчета, второй счетчик 4 обратного временного отсчета с параллельным вводом информации, блок

1520457

5 индикации, усилитель-формирователь

6 сейсмического сигнала, первый компаратор 7, второй электронный ключ

8, генератор 9 эталонной частоты, второй компаратор 10, блок 11 опорных напряжений и логический элемент

ИЛИ 12. При этом вход формирователя

1 является первым входом устройства, а вход усилителя-формирователя.6 вторым входом устройства. Кроме того, последовательно соединены формирователь 1, первый электронный ключ

2, первый счетчик 3 и второй счетчик

4. Также последовательно соединены усилитель-формирователь 6, первый компаратор 7, второй электронный ключ 8, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика 4.

Второй выход усилителя-формирователя

6 соединен с вторым входом второго электронного ключа 8 и с третьим входом второго счетчика 4. Выход генератора 9 подключен к второму входу первого электронного ключа 2 и к тре- 25 тьему входу второго электронного ключа 8 ° Первый вход второго компаратора 10 объединен с первым входом первого компаратора 7. Три выхода блока 11 опорных напряжений подключе- 30 ны соответственно к второму входу первого компаратора 7, к второму входу усилителя-формирователя 6 и к второму входу второго компаратора 10.

Выход логического элемента ИЛИ 12 соединен с третьим входом электронного ключа 2, а два его входа соединены с выходами второго компаратора

10 и первого счетчика 3. Выход второго компаратора 10 соединен также с 40 первым входом блока 5 индикации, второй вход которого подключен к выходу второго счетчика 4.

Устройство работает следующим образом. 45

В исходном состоянии блок 11 опорных напряжений выдает три опорных напряжения: Uä p, в усилитель-формирователь 6, U ppp — в первый компаратор 7 и U„ — во второй компаратор

10. Генератор 9 вырабатывает временные импульсы эталонной частоты F, которые поступают на импульсные входы первого 2 и второго 8 электронных ключей, кроме того, с второго выхода

55 первого электронного ключа 2 к второму входу второго счетчика 4 подается сигнал "Сброс", который удерживает второй счетчик 4 в нулевом состоянии. Величину U „ устанавливают выше уровня микросейсм, соблюдая при этом условие — a U sop. g =1 3Unop.a °

При измерении к первому входу устройства подключают датчик (не показан) отметки момента воздействия, а к второму входу устройства подключают сейсмоприемник (не показан). Датчик и сейсмоприемник устанавливают в заданных точках (пикетах) среды, датчик в точке воздействия, сейсмоприемник — в точке приема. В момент ударного (импульсного) воздействия в датчике возникает электрический сигнал "Пуск", который поступает в формирователь 1 и включает устройство в режим измерения. Электрический сигнал из формирователя 1 поступает в первый электронный ключ 2 и снимает сигнал "Сброс" с первого счетчика

3, а к счетному входу (первому входу первого счетчика 3) подключает выход генератора 9. Первый счетчик 3 производит временной отсчет с заданной

1 временной дискретизацией эт

По истечении некоторого времени сейсмическая волна от ударного воздействия достигает сейсмоприемника, с выхода которого сейсмический сигнал поступает на второй вход устройства в усилитель-формирователь 6. В момент, когда уровень сейсмического сигнала превысит первый пороговый уровень„ из второго выхода усилителя-формирователя 6 поступает импульс на второй вход второго электронного ключа 8 и на третий вход второго счетчика 4. При этом во второй счетчик 4 по второму входу вводится из первого счетчика 3 числовая информация — зарегистрированный временной интервал ЬТ,=ht N;, где N, - число зафиксированных в первом счетчике 3 временных импульсов. Одновременно второй электронный ключ 8 подключает выход генератора 9 к второму входу второго счетчика 4, и с этого момента во втором счетчике 4 осуществляется вычитание временных импульсов, поступающих из генератора 9 от временных импульсов И;, поступающих из первого счетчика 3. Вычитание производится до момента, когда уровень сейсмического сигнала, поступающего

5 152045 на первый вход первого компаратора

7, превысит уровень U„о„ . В момент превышения временной импульс с выхода первого компаратора 7 выключает второй электронный ключ 8 и вычитание прекращается. При этом во втором счетчике 4 зафиксирован временной интервал Т с исключенной методической погрешностью Т ць,„или T=<1. (N; -N öö), где N ы„ - число вычтенных временных импульсов во втором счетчике 4, т.е.

Т-Т, -Тя„ц °

Величина временного интервала, соответствующая времени первого 15 вступления сейсмического сигнала, с выхода второго счетчика 4 поступает в блок 5 индикации. В блоке 5 индикации величина временного интервала отображается и фиксируется только в 20 том случае, когда уровень сейсмического сигнала, поступающего на первый вход второго компаратора 10, превы,,сит третий пороговый уровень 0„« сейсмического сигнала, поступающего 25 на второй вход второго компаратора

10. В момент превышения временной импульс с выхода второго компаратора

10 поступает в блок 5 индикации. Одновременно временной импульс поступает 30 на вход логического элемента ИЛИ 12 и, соответственно, на вход первого электронного ключа 2, который переключается в исходное состояние, преккращая отсчет в первом счетчике 3 и сбрасывая его в нулевое положение.

Измерение завершено„

Если сейсмический сигнал не превы шает U„ < >, что свидетельствует о тому ч регистрац я уровней ц-Г. 40 и U „ g произошла не на линейном участке возрастания сейсмического сигнала, измерение в блоке 5 индикации не регистрируется, а само измерение необходимо повторить, увеличив мощность воздействия или уменьшив величину Брц,, а соответственно U« g

H теор y °

В случае, когда сейсмический сигнад превышает U „,, но не превышает

UдО (помеха), то второй счетчик 4 производит вычитание временных импульсов этого сейсмического сигнала

I от временных импульсов, переданных .из первого счетчика 3. Это вычитание происходит до следующего превышения сейсмическим сигналом U« 1, когда новое значение N введется во второй

1 счетчик 4 из первого счетчика 3, где

7 6 отсчет времени с момента Запуск" не прекращается. Если же в процессе измерения сейсмический сигнал не превышает уровень U„«,, то временной отсчет в первом счетчике 3 продолжается до переполнения ° При переполнении с выхода первого счетчика выдается импульс "Переполнение на второй вход логического элемента ИЛИ 12, с выхода которого он поступает на вход первого электронного ключа 2, возвращая устройство в исходное состояние.

Таким с.бразом, устройство исключает возможность ложных измерений при случайном превышении сейсмического сигнала U, а также когда измерение производится не на линейном участке возрастания сейсмического сигнала.

Устройство регистрации первых вступлений сейсмических волн имеет повышенную надежность при выделении и определении времени первых вступлений и повторяемость результатов измерения в связи с отсутствием ложных срабатываний. Особенно надежность увеличивается при использовании маломощного невзрывного источника воздействия, когда соотношение сигнал — помеха не очень велико и пороговый уровень 1Бп 1 приближается к уровню микросейсм.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство регистрации первых вступлений сейсмических волн, содержащее формирователь отметки момента воздействий, вход которого является первым входом устройства, усилительформирователь сейсмического сигнала, первый вход которого является вторым входом устройства, первый и второй электронные ключи, первый счетчик, генератор эталонной частоты, блок индикации, блок опорных напряжений и первый компаратор, при этом выход формирователя отметки момента воздействия соединен с первым входом первого электронного ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, а выход соединен с первым входом счетчика, при этом выход усилителя-формирователя сейсмического сигнала подключен к первому входу компаратора, к второму входу которого подсоединен первый вход блока опорных напряжений, второй

1520457

Составитель А.Володин

Техред M.Ходанич Корректор О. Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 6754/47 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина,101 выход которого соединен с вторым входом усилителя-формирователя сейсмического сигнала, а выход компаратора соединен с входом второго электронного ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности определения момента первого вступления сейсмических волн, в него дополнительно введены второй счетчик, второй компаратор и логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу первого электронного ключа, выход второго компаратора соединен с входом блока индикации и с первым входом логического элемента ИЛИ, к второму входу которого подсоединен первый выход первого счетчика, второй выход которого.соединен с первым входом второго счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго электронного ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом усилителя-формирователя сейсмического сигнала и с третьим входом второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, кроме того, первый вход второго компаратора соединен с входом первого компаратора, а второй его вход соединен с третьим выходом блока опорных напряжений, при этом второй выход первого электронного ключа соединен с вторым входом первого счетчика, а третий вход второго электронного ключа соединен с выходом генератора эталонной частоты,