Способ обнаружения неоднородностей в массиве

 

3873I6

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

3 аявлено 23. I X.1971 (№ 1701876/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.VI.1973. Бюллетень К 27

Дата опубликования описания 4.Х.1973

М. Kë. G Olv 3/10

Тосударствеиный комитет

Совета Министров СССР по делам иэооретений и открытий

УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения

С. Г. Сегаль и М, М. Шемаханов

Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

Заявитель

СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ

ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к способам изучения массивов горных пород с помощью геофизических методов разведки.

Известный способ обнаружения неоднородностей в массиве горных пород, основанный на возбуждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от прямого излучения путем экранирования помеховой волны, характеризуется низкой точностью и разрешающей способностью, обусловленной тем, что помеховая волна экранируется только частично и поэтому выделить полезный сихнал на ее фоне затруднительно.

Цель изобретения — увеличение точности и разрешающей способности измерений.

Это достигается тем, что изменяют степень экранирования электромагнитных колебаний путем периодического изменения условий распространения помеховой волны, например, при помощи управляемых экранирующих проводников. Изменение степени экранирования помеховой волны служит признаком, позволяющим отличить помеху от полезного сигнала, разделить их, полностью подавить помеху и тем самым повысить точность и разрешающую способность измерений.

На чертеже представлена структурная схе2 ма установки, реализующей предлагаемый способ.

Установка содержит исследуемый массив

1; неоднородность 2 в этом массиве; передат5 чик 8; передающую антенну 4; приемную антенну 5; усилитель 6 высоко"; синхронный детектор 7; регулируемый фазовращатель 8; управляемый фазовращатель 9; фильтр 10; переключатель 11; индикатор 12;

N вспомогательный генератор 13; нелинейные резисторы 14; экранирующие провода 15.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

15 Пусть электромагнитное поле в массиве горных пород возбуждается с помощью передатчика, расположенного в горной выработке. Тогда электромагнитные колебания, принимаемые в точке приема приемником, мож20 но представить в виде суммы двух волн: прямой, проходящей непосредственно по выработке от передатчика к приемнику, и отраженной от неоднородностей в массиве горных пород. Первая волна является помехой, 25 причем величина ее оказывается значительно большей, чем полезный отраженный сигнал.

Поэтому для уменьшения интенсивности прямой волны на пути ее распространения устанавливают экраны, выполненные, например, 30 в виде заземленных проводников. Однако

387316 при этом только ослабляется, но полностью не подавляется сигнал прямой волны.

По предлагаемому способу модулируют сигнал прямой волны путем периодического изменения степени экранирования прямой волны, что может быть достигнуто применением управляемых экранирующих проводников. Принимаемый в этом случае приемником сигнал прямой волны оказывается промодулированным как по амплитуде, так и по фазе.

Электромагнитные колебания, излучаемые передающей антенной 4 передатчика 8, проходят через исследуемый массив 1 и горную выработку, принимаются приемной антенной

5, усиливаются усилителем б высокой частоты и поступают на синхронный детектор 7.

Опорный сигнал от передатчика 8 через регулируемый фазовращатель 8 и управляемый фазовращатель 9 также поступает на синхронный детектор 7. Между передающей 4 и приемной 5 антеннами в выработке располагаются экранирующие провода 15, в которые включены нелинейные резисторы 14 (например, диоды) и вспомогательный генератор 18 низкой частоты. Изменение параметров нелинейных резисторов 14 под действием вспомогательного генератора 18 приводит к тому, что периодически меняется экранирующее действие проводов 15 по отношению к прямой волне, и ее поле в месте расположения приемной антенны 5 оказывается промодулированным частотой вспомогательного генератора 18. На вход индикатора 12 с помощью переключателя 11 включается фильтр 10, настроенный на частоту вспомогательного генератора 18. Положение регулируемого фазовращателя 8 перед началом измерения устанавливается по минимуму напряжения частоты модуляции на выходе приемника, что соответствует наибольшему подавлению помехи от прямого излучения передатчика 8.

Периодическое изменение условий распространения мешающих волн может сопровождаться не только модуляцией амплитуды, но и фазы помехи. Для эффективного подавления помехи предлагается модулировать фазу опорного напряжения с частотой вспомога15 тельного генератора 18 и с индексом модуляции, равным индексу фазовой модуляции iMQшающего сигнала. Для этого служит у правляемый фазовращатель 9, к которому подводится управляющее напряжение от генератого ра 18.

Предмет изобретения

Способ обнаружения неоднородностей в массиве горных пород, основанный на возбу25 ждении и приеме электромагнитных колебаний высокой частоты с подавлением помех от прямого излучения путем экранирования помеховой волны, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности и разрешающей

30 способности измерений, изменяют степень экранирования электромагнитных колебаний путем периодического изменения условий распространения помеховой волны, например, при помощи управляемых экранирующих

35 проводников.

387316

Редактор А. Батыгин

Заказ 2636/16 Изд. № 741 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Л. Бобровников

Техред Т. Курилко

Корректоры: Е. Хмелева и Л. Царькова