Устройство проверки сейсмического канала

 

Использование: в геофизике, а именно в сейсмической аппаратуре. Сущность изобретения: устройство содержит генератор качающейся частоты, соединенный через электронный коммутатор с калибровочной катушкой сейсмометра, рабочая катушка которого соединена с одним из входов двухуровневого компаратора, второй вход которого соединен с калибровочной катуш- -кой через аттенюатор и фазовый фильтр. Выход двухуровневого компаратора соединен с перопишущим гальванометром. Управляющие входы двухуровневого стробируемого компаратора, электронных коммутатора и ключа соединены с таймером, а управляющие входы фазового фильтра и аттенюатора соединены с соответствующими управляющими выходами генератора качающейся частоты.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s> is G 01 V 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4807619/25 (22) 30.03,90 (46) 23,10,92. Бюл. ¹ 39 (71) Институт прикладных проблем механики и математики АН УССР (72) Е. С. Струк, О. С, Гуль и T. 3. Вербицкий (56) 1. Сейсмические приборы, Вып. 19, M.:

Наука, 1987, с. 70 — 75.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 296038, кл. G 01 P 21/00, 1968.

3, Сейсмические приборы. Вып. 5. M.:

Наука, 1969, с. 133 — 139, (54) УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ СЕЙСМИЧЕСКОГО КАНАЛА (57) Использование: в геофизике, а именно в сейсмической аппаратуре. Сущность изоИзобретение относится к технике регистрации сейсмических полей и может быть использовано в сейсмической аппаратуре.

Известно устройство для калибровки сейсмических каналов генераторным методом в автоматическом режиме, где в калибровочные катушки сейсмометра подается ряд дискретных частот в полосе пропускания сейсмического канала (1). Запись калибровочного сигнала производится на сейсмограмме. После воспроизведения записанного сигнала определяют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) сейсмического канала, в который входят датчик, усилитель, регистратор.

Известен способ проверки виброизмерительной аппаратуры с датчиком, который заключается в возбуждении контрольным сигналом калибровочного элемента датчика и измерении после преобразования и усилеЫ.) 1770927 А1 бретения: устройство содержит генератор качающейся частоты. соединенный через электронный коммутатор с калибровочной катушкой сейсмометра, рабочая катушка которого соединена с одним из входов двухуровневого компаратора, второй вход которого соединен с калибровочнои катуш.кой через аттенюатор и фазовый фильтр.

Выход двухуровневого компаратора соединен с перопишущим гальванометром, Управляющие входы двухуровневого стробируемого компаратора, электронных коммутатора и ключа соединены с таймером, а управляющие входы фазового фильтра и аттенюатора соединены с соответствующими управляющими выходами генератора качающейся частоты. 2 ил. ния значения сигнала, полученного ча выходе рабочего элемента датчика (2), Критерием исправности аппаратуры служит ср батывание или несрабатывание выходного устройства. Устройство, выполненное пэ этому способу, срабатывает (сравнивает) только уровень на одной частоте. не учить вая фазовых сдвигов в аппаратуре.

Наиболее близким по технической сущности является перопишущий регистрирующий прибор непрерывной записи сейсмической информации, содержащий сейсмоприемник, низкочастотными усилитель, перопишущий регистратор, соединенные последовательно (3). Отметки времени на сейсмограмме наносятся от блока службы времени в виде разрыва линий записи путем включения канала пера. Калибровка проводится путем подсоединения генератора низкочастотных сигналов к калибровоч1770927 ной катушке через делитель напряжения и регистрации калибровочных колебаний, прошедших сейсмический канал, Однако известный регистрирующий прибор сейсмической информации имеет низкую оперативность и большую трудоемкость при проверке его амплитудно-частотных характеристик, вследствие того, что результаты калибровки получают после окончания записи калибровочного сигнала и их визуального отсчета и сопоставления.

Цель — повышение оперативности, за счет автоматизации проверки амплитудночастотной и фаза-частотной характеристики.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство проверки сейсмического канала, включающего сейсмометр с калибровочной и рабочей катушками и усилитель, соединенный с перопишущим гальванометром, снабженным блоком накала пера, содержащее генератор, соединенный с делителем и блоком службы времени,дополнительно введены: электронный ключ, электронный коммутатор, логический элемент ИЛИ и в качестве генератора используется генератор качающейся частоты, а в качестве блока службы времени — электронный таймер, причем выходы электронного таймера соединены с одним из входов логического элемента ИЛИ и управляющими входами двухуровневого стробируемого компаратора, электронного ключа и электронного коммутатора, выход которого соединен с калибровочной катушкой сейсмометра и фазовым фильтром, а входы с выходами делителя и генератора качающейся частоты, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами последовательно соединенных фазового фильтра и аттенюатора, выход которого соединен с одним из входов двухуровневого стробируемого компаратора, второй вход которого соединен с рабочей катушкой сейсмометра, а выход — co вторым. входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком накала пера, при этом рабочая катушка соединена с усилителем через электронный ключ, На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — фрагмент записи сейсмограммы, Работает устройство в трех режимах следующим образом.

В режиме регистрации сейсмических волновых полей калибровочная катушка 13 отключена от генератора качающейся частоты 9, стробирующий импульс двухуровневого стробируемого компаратора 7 отсутствует, на цепь 14 подается напряжение лог, "0", Сигнал с рабочей катушки 12

55 сейсмодатчика 1 через электронный коммутатор 2 поступает на вход усилителя 3. Усиленный сейсмический сигнал с усилителя 3 поступает на вход перопишущего гальванометра 4. Перопишущий гальванометр 4 производит запись сейсмического сигнала на теплочувствительную бумагу. Временные метки на сейсмограмме наносятся путем обесточивания накала пера перопишущего гальванометра 4. Управление для регистрации меток времени осуществляется по цепи: электронный таймер 11, логический элемент

ИЛИ 10, перопишущий гальванометр 4.

В режиме калибровки сейсмоприемника 1 по цепи 14 подается управляющий сигнал — лог. "1". Электронный коммутатор 8 подключает генератор качающейся частоты

9 к калибровочной катушке 13 сейсмодатчика 1, Этим же управляющим сигналом производится стробирование разрешение для двухуровневого стробируемого компаратора 7 и одновременно рабочая катушка 12 отключается электронным коммутатором 2 от входа усилителя 3. На двухуровневом стробируемом компараторе 7 происходит сравнение калибровочного сигнала, снимаемого с рабочей катушки 12 сейсмодатчика

1 с опорным эталонным сигналом, который образуется от сигнала генератора качающейся частоты 9 с помощью фазовои фильтрации на фазовом фильтре 5 и нормирования по амплитуде с помощью аттенюатора 6. Коэффициент передачи по напряжению аттенюатора 6 зависит от частоты и управляется по шине 17 от генератора качающейся частоты 9, в котором в зависимости от частоты подключен соответствующий электронный ключ. Формирование фазовой характеристики в зависимости от частоты осуществляется фазовым фильтром 5, который управляется от генератора качающейся частоты 9 по шине 17. В зависимости от состояния шины 17 подключен соответствующий ключ в фазовом фильтре

5, который изменяет сопротивление сдвига фазы. Таким образом по каждой ступенча. то измененной частоте формируется амплитуда и фаза выходного сигнала с аттенюатора б,поступающего на один опорный вход двухуровневого стробируемогс компаратора 7, В случае совпадения сигнала с рабочеР катушки 12 с опорным сигналом с выхода аттенюатора 6 в пределах ширины зонь двухуровневого стробируемого компарато. ра 7 на его выходе устанавливается лог. "0" и регистратор фиксирует непрерывную линию в момент проведения калибровки сейс. модатчиков, В случае несовпадени сигнала с рабочей катушки 12 с опорныь

1770927 сигналом с выхода аттенюатора 6 в пределах ширины зоны двухуровневого стробируемого компаратора 7 на его выходе устанавливается уровень лог. "1", который проходит через элемент 10 логическое ИЛИ в управляющую цепь накала пера перопишущего гальванометра 4 и обесточивает ее.

В этом случае движение теплочувствительной бумаги продолжается, но линия на термочувствительной бумаге не записывается.

Цикл калибровки происходит между соседними временными метками. На фиг, 2 изображен фрагмент записи сейсмограммы с временными 18 и калибровочными 19 метками, Время накала калибровки сейсмодатчика задает электронный таймер 11. По сигналам электронного таймера автоматически производится калибровка один раз в сутки, К примеру в 12 ч между второй и третьей минутой всегда производится калибровка. В этот момент с электронного таймера 11 на электронный коммутатор 8 подается управляющий сигнал. Продолжительность калибровки отдельной части лежит в пределахот5до10 с. Имея 5 калибровочных частот, общее время калибровки не превысит

50 с, В случае чередования совпавших и несовпавших калибровочных частот сигналов в одном цикле калибровки происходит чередование участков отсутствия и наличия линии в пределах между соседними минутными временными метками. Этот случай отображает фиг. 2.

В режиме калибровки канала от сейсмодатчика 1 до перопишущего гальванометра

4 в цепи 14 снимается управляющий сигнал, устанавливаетсялог. "0", à по цепи 15 подается напряжение лог. "1". В этом случае электронный коммутатор 8 подключает ывходделителя 16 к калибровочной катушке13 сейсмодатчика 1, двухуровневый стробируемый компаратор 7 отключен по цепи стробирования, электронный ключ 2 возвращается в исходное состояние, т,е, рабочая катушка 12 сейсмодатчика 1 подсоединена к входу усилителя 3, Амплитуда сигнала с генератора качающейся частоты уменьшена делителем 16, потому что в данном случае оценка АЧХ тракта производится визуально и на усилении, близком к тому, на котором производится регистрация сейсмических волновых полей, Управление электронным коммутатором 8 по цепи 14 осуществляется от электронного таймера 11, чем и достигается привязка калибровочного сигнала к сейс5

20

25 .ным блоком накала пера, содержащее гене30

50 мограмме. В этом случае результат калибровки находится между временными минутными метками, Использование предлагаемого изобретения, в сравнении с прототипом, позволяет автоматически производить проверку АЧХ и ФЧХ сейсмоприемников, а также более оперативно определять момент времени, когда произошло изменение АЧХ и ФЧХ сейсмоприемников, дает возможность автоматически записать калибровочный сигнал, прошедший весь сейсмический канал. По данным автоматической проверки сейсмоприемников и записи калибровочного сигнала, прошедшего весь тракт, которые находятся на одной сейсмограмме, возникает возможность более быстрого определения неисправного блока, влияющего на АЧХ или ФЧХ.

Формула изобретения

Устройство проверки сейсмического канала, включающего сейсмометр с калибровочной и рабочей катушками и усилитель, соединенный с гальванометром, снабженратор, соединенный с делителем, и блок службы времени, отлича ющееся тем, что, с целью повышения оперативности за счет автоматизации проверки, в устройство введены электронный ключ, электронный коммутатор, фазовый фильтр, аттенюатор, двухуровневый стробируемый компаратор логический элемент ИЛИ и в качестве генератора используется генератор качающейся частоты, а в качестве блока службы времени — электронный таймер, причем выходы электронного таймера соединены с одним из входов логического элемента ИЛИ и управляющими входами двухуровневого стробируемого компаратора, электронного ключа и электронного коммутатора, выход которого соединен с калибровочной катушкой сейсмометра и фазовым фильтром, а входы — с выходами делителя и генератора качающейся частоты, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами последовательно соединенных фазового фильтра и аттенюатора, выход которого соединен с одним из входов двухуровневого стэобируеМого компаратора, второй вход которого соединен с рабочей катушкой сейсмометра, а выход — с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком накала пера, при этом рабочая катушка соединена с усилителем через электронный ключ.

1770927

Корректор П.Гереши

Редактор Т.Куркова

Заказ 3741 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Составитель Е.Струк

Техред M.Моргентал

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101