Генераторное устройство для геоэлектроразведки

 

Использование: в геофизике, в электроразведочныхустановках при проведении геофизических работ по методу дипольного профилирования, методу ВЭЗ, методу частотного зондирования и т.д. Сущность изобретения: в генераторное устройство введен синхронный цифровой фильтр, основу которого составляет перемножитель. На один вход перемножителя подаются отсчеты гармонического сигнала, а на другой - усиленное напряжение, пропорциональное току нагрузки. В результате сравнения управляющего напряжения с синхронного цифрового фильтра с опорным напряжением вырабатываются управляющие импульсы, необходимые для стабилизации тока. Использование генераторного устройства для электроразведки позволяет увеличить производительность и точность измерений, получить оперативно необходимую информацию , а также дает возможность проводить исследования в труднодоступных местах. 3 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 V 3/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4886683/25 (22) 30,11.90 (46) 23,01.93, Бюл. N 3 (71) Научно-производственное объединение

"Сибцветметавтоматика" (72) Н,В.Спицын, В.И.Гула, С.А.Тарасов и В.В. Шилин (73) Научно-производственное объединение

"Сибцветметавтоматика" (56) Авторское свидетельство СССР

N 915043, кл. G 01 V 3/06, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1363103, кл. G 01 V 3/06, 1986. (54) ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ГЕОЭЛ Е КТРОРА3 В ЕДКИ (57) Использование: в геофизике, в электроразведочныхустановках при проведении геофизических работ по методу дипольного профилирования, методу В33, методу часИзобретение относится к геофизике и может быть использована в электроразведочных установках.

Известны генераторные устройства, предназначенные для проведения геофизических работ с использованием переменного тока, например, генераторно-излучающее устройство для электроразведки.

Для стабилизации тока устройство содержит задающий генератор, последовательно соединенный с делителем частоты, усилителем мощности, излучателем, Излучатель через цепь обратной связи подключен к входу преобразователя переменного напряжения в постоянное, выход которого подсоединен с одному из входов схемы сравнения, К другому входу схемы сравне„„ Ы„„1790773 АЗ тотного зондирования и т.д. Сущность изобретения: в генераторное устройство введен синхронный цифровой фильтр, основу которого составляет перемножитель. На один вход перемножителя подаются отсчеты гармонического сигнала, а на другой— усиленное напряжение, пропорциональное току нагрузки. В результате сравнения управляющего напряжения с синхронного цифрового фильтра с опорным напряжением вырабатываются управляющие импульсы, необходимые для стабилизации тока, Использование генераторного устройства для электроразведки позволяет увеличить производительность и точность измерений, получить оперативно необходимую информацию, а также дает возможность проводить исследования в труднодоступных местах, 3 ил.

° и ния подключен выход источника опорного 4 напряжения, Выход схемы сравнения под- О соединен к управляющему входу управляе- С) мого делителя напряжения. 4

Недостаток данного устройства состоит в том, что стабилизация амплитуды тока происходит в узком дйапазоне частот, имеет низкую производительность.

Более совершенным и близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является генератор но-излучающее устройство для эл ектроразведки.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий кварцевый генератор, делитель частоты, управляемый делитель напряжения, избирательный усилитель

1790773 мощности, излучатель, элемент съема сигнала обратной связи, амплитудный детектор, подключенный к одному из входов схемы сравнения, к другому входу которой подсоединен первый источник опорного напряжения, а к выходу — фильтр нижних частот, вход которого подключен к управляющему входу управляемого делителя напряжения. Дополнительно устройство содержит фазовый детектор, второй источник опорного напряжения, вторую схему сравнения, второй фильтр нижних частот.

Недостаток известного устройства заключается в том, что получение гармонического (синусоидального) сигнала для этих исследований связано со значительным ухудшением массогабаритных показателей ап паратуры; кроме того невысокая производительность исследований, Целью изобретения является повыше- 20 ние производительности измерений за счет возможности работы в широком диапазоне частот.

При использовании предлагаемого генераторного устройства для геоэлектроразведки появляется возможность оперативно получить необходимую информацию, а также проводить исследования в труднодоступных местах.

Поставленная цель достигается тем, что генераторное устройство для геоэлектроразведки, включающее последовательно соединенные генератор, формирователь, схему сложения, выходное устройство в виде мостовой схемы с нагрузкой в диагонали, последовательно соединенной с датчиком тока, выход которого через схему развязки соединен с входом усилителя, а также схему сравнения, выход которой соединен с вторым входом схемы сложения, согласно 40 изобретению содержит перемножитель, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), схему согласования, источник опорного напряжения, тактирующее устройство, при этом выход генератора соединен с входами 45 синхронизации источника опорного напряжения и тактирующее устройства, выход которого через ПЗУ соединен с вторым входом гармонического сигнала перемно>кителя, первый вход токового сигнала ко- 50 торого соединен с выходом усилителя, а выход перемножителя соединен через схему согласования с информационным входом схемы сравнения, опорный вход которой соединен с выходом источника опорного напряжения.

Из спектра излучаемого сигнала производится выделение первой гармонической составляющей тока, которая является объектом исследования, Для стабилизации тока первой гармоники производится фильтрация сигнала, пропорционального этому току, Зондирующие сигналы вырабатываются генератором, Прием, информационного сигнала осуществляется приемником на первой гармонической составляющей (приемное устройство в данном случае не рассматривается).

Изменение формы сигнала происходит при осуществлении фильтрации прямоугольного знакопеременного импульса, т.е, выделении из сложного спектра сигнала первой гармонической составляющей, Введенные в устройство перемножитель, ПЗУ и тактирующее устройство позволяют заменить аналоговые фильтры и получить в одном устройстве широкий набор рабочих частот, На фиг. 1 приведена структурная схема генераторного устройства для геоэлектроразведки; на фиг. 2 — диаграммы его работы; на фиг. 3 — диаграммы работы перемножителя.

Генераторное устройство для геоэлектроразведки содержит генератор 1, формирующий сетку рабочих частот, с выхода которого выбранная частота поступает на вход формирователя 2. Выход формирователя 2 соединен с входом схемы сложения 3, выходом соединенной с входом выходного устройства 4 в виде мостовой схемы с нагрузкой в диагонали 5, последовательно с которой располо>кен датчик тока (не показан). Сигнал от датчика тока через схему развязки б и усилитель 7 поступает на один вход перемножителя 8, на другой вход которого подаются отсчеты гармонического сигнала, записанного s ПЗУ 9. Напряжение с выхода перемножителя 8 через схему согласования 10 поступает на информационный вход схемы сравнения 11, на опорный вход которой поступает напряжение от источника опорного напряжения 12. Синхронизация работы ПЗУ 9 осуществляется тактирующим устройством 13, которое связано с генератором 1, управляющим также работой источника опорного нап ряжен ия 12.

Работа предлагаемого устройства в режиме стабилизации тока первой гармоники происходит следующим образом. (См. диаграммы фиг. 2). Сигнал А (фиг. 2) от генератора 1 поступает на формирователь 2, который вырабатывает парафазные управляющие импульсы В1 и В2, необходимые для работы мостовой схемы 4, а также обеспечивает защиту от прохождения сквозного тока через ключевые элементы мостовой схемы 4. Эти импульсы, поступая через схему сложения 3 на мостовую схему

1790773

U = Um sincot, 30

55

4, вызывают поочередное опрокидывание его плеч, В результате этого через нагрузку

5 протекают знакопеременные импульсы тока I (фиг. 2). Напряжение, пропорциональное току нагрузки, усиливается усилителем

7, подается на токовый вход перемножителя

8 и имеет форму 1 (см. фиг. 3). На другой вход перемножителя 8 с ПЗУ 9 поступают отсчеты гармонического сигнала, соответствующие первой гармонической составляющей 2 (фиг. 3), Амплитуда отсчетов рассчитывается по формуле

27С где в = — — шаг циклической частоты; и

n — число отсчетов на периоде.

Схема управления 13 вырабатываеттактовые импульсы 4 (фиг. 3), Сигнал на выходе перемножителя 8 имеет форму 3 (фиг. 3), Напряжение на информационном входе схемы сравнения 11, пропорциональное действующему значению амплитуды первой гармоники Е (фиг, 2), сравнивается с опорным напряжением F источника опорного напряжения 12 B схеме сравнения 11, В

Формула изобретения

Генераторное устройство для геоэлектроразведки, содержащее последовательно соединенные генератор, формирователь, схему сложения, выходное устройство в виде мостовой схемы с нагрузкой в диагонали, последовательно соединенной с датчиком тока, выход которого через схему развязки соединен с входом усилителя, а также схему сравнения, выход которой соединен с вторым входом схемы сложения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, оно содержит перемножитель, постоянное запоминающее усрезультате вырабатываются управляющие импульсы С, необходимые для стабилизации тока в нагрузке 5.

Пусть в результате воздействия каких5 либо причин ток в нагрузке уменьшится.

Тогда амплитуда сигнала на входе перемножителя 8 уменьшится. Соответственно уменьшится действующее напряжение Е на выходе схемы согласования 10. Вследствие

10 этого длительность импульса С на выходе схемы сравнения 11 возрастет, поступит на схему сложения 3 и увеличит время протекания тока через нагрузку 5, т.е. его действующее значение. Так как действующее и

15 амплитудное значения гармонического сигнала связаны известной зависимостью, то можно считать, что амплитуда первой гармонической составляющей протекающего через нагрузку 5 тока стабилизирована.

20 По сравнению с прототипом в предложенном устройстве повышается производительность измерений в широком диапазоне частот, появляется возможность оперативно получить необходимую информацию, а

25 также проводить исследования в труднодоступных местах, тройство (ПЗУ), схему сравнения, источник опорного напряжения, тактирующее устройство, при этом выход генератора соединен с входами синхронизации источника

35 опорного напряжения и тактирующего устройства, выход которого через ПЗУ соединен с вторым входом гармонического сигнала перемножителя, первый вход токового сигнала которого соединен с выходом

40 усилителя, а выход перемножителя соединен через схему согласования с информационным входом схемы сравнения, опорный вход которой соединен с выходом источника опорного напряжения.

1790773

1790773

35

50

Составитель Н.Спицын

Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович

Реда кто р Г. Бел ьс кая

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

Заказ 375 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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