Устройство для накопления сейсмических сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистически

Республик

rirr 989503 (61) Дополнительное и авт. свид-ву(22) Заявлено 040880 (21) 2971426/18-25 (31) hk Kn 3 с присоединением заявки М—

G 01 V 1/37

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 150183. Бюллетень Йо 2

Дата опубликования описания 15.01.83 (33) УДф 550.834

{088. 8 ) 10 В.Брулев, В ° А Красюков,Б C Степанов и C.A.Тфухачев

Ь (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Казахский опытно-экспериментальный завод геофизических приборов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАКОПЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ

СИГЛАЛОВ

2 Изобретение относится к устройствам,применяемым для записи и накоп-. ленйя слабых сейсмических сигналов при геофизических исследованиях.

Известно устройство для записи и накопления сейсмических сигналов, реализующее способ накопления сейсмических сигналов на магнитном носителе (11.

Однако это устройство сложно по кОнструкции и не обеспечивает большого числа накоплений.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для накопления сейсмических сигналов, содержащее сейсмоприемники, соединенные с предусилителями, усилители записи и воспроизведения, генераторы записи и стирания, через первую ключевую схему связанные с одним входом сумматора, к второму входу которого подключен выход усилителя записи, вход которого подключен через вторуго ключевую схему к выходу предусилителя и усилителя воспроизведения, магнитный регистратор с шаговым дви-. гателем и коммутатором обмоток шагового двигателя и двумя блоками . многодорожечных магнитных головок с коммутатором режима работы магнитных головок, блок программного управления, соединенный с ключевыми схемами Коммутатором обмоток шагового

5 двигателя, дат.чком момента удара и . коммутатором режима работы магнит. ных головок, а также виэуалиэирующее устройство, соединенное с выходами усилителя воспроизведения и

10 предусилител

Однако в этом устройстве для записи очередного сигнала производится механическое перемещение блока узких головок на ширину единичной мийротрассы и воэврат блока узких головок по окончании полного цикла накоплений механизмом возврата в исходное положение. Суммирование производигся блоком широких магнитных головок, считываниях при воспроизведении с микротрасс суммарный сейсмический сигнал от единичных воздействий.

Недостатком этого устройства является.снижение точности и эффективности обработки геофизической инфьрмации из-за ограниченного числа записей мнкротрасс эа один цикл накоплений, обусловленного тем, что при записи единичными микротрассамн количество записей (а следовательно, накоплений ) определяется расстоянием между

989503 соседними узкими головками и шириной шага микротрассы. В свою очередь, расстояние между узкими головками не может быть большим, так как ограничено как шириной магнитной ленты, так и числом головок. Применение 5 механизма перемещения и механизма возврата блока узких головок сущест-. венно повышает требования к точности изготовления этих механизмов, усложняет конструкцию устройства, увели- 10 чивает вес устройства в целом, а так« же снижает надежность работы, особен но в полевых условиях.

Цель изобретения - повышение точности и эффективности обработки. 15 геофизической информации путем увеличения числа накоплений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для накопления сейсмических сигналов, содержа- ;10 щем сейсмоприемники, соединенные с предусилителями, усйлители записи в воспроизведения, генераторы записи и стирания, через первую ключевую схему связанные с одним входом сум2 матора, к второму входу которого подключен выход усилителя записи, вход которого подключен через вторую ключевую схему к выходу предусилителя и усилителя воспроизведения, магнитный . регистратор с шаговым двигателем и коммутатором обмоток шагового двМгателя и двумя блоками многодорожеч1 ных магнитных головок с коммутатором режима работы магнитных головок, блок программного управления, соединенный с ключевыми схемами, коммутатором обмоток шагового двигателя, датчиком момента удара и коммутатором режима работы магнитных головок, а 40 также виэуализирующее устройство, соединенное с выходами усилителя воспроизведения и предусилителя, выход сумматора через ключи коммутатора режима работы магнитных головок сое- 45 динен с началом обмоток магнитных головок обоих блоков многодорожечных магнитных головок, концы обмоток которых через ключй того же коммутатора соединены с общей ши- 50 ной устройства, причем обмотки магнитных головок каждого блока многодорожечных магнитных головок последовательно связаны через ключи коммутатора режима работы магнитных головок, а начало обмотки первой магнитной головки и конец обмотки последней магнитной головки каждого блока через ключи коммутатора ре жима работы магнитных головок связаны с входами усилителя воспроизведения, На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 развернутая блок-схема коммутатора режима работы магнитных головок. 65

Устройство (фиг. 1 ) содержит магнитный регистратор 1, включающий ролик с магнитной лентой, закрепленный на оси шестерни 2, соединенной с ведущей шестерней 3. Ведущая шестерня, в свою очередь, через пружинную муфту 4, выполняющую роль демпфера механических колебаний при разгоне и торможении двигателя, соединена с осью вращения шагового двигателя 5 °

Магнитный регистратор 1 снабжен многодорожечными блоками магнитных головок 6 и 7, соединенными с коммутатором режима работы магнитных ro. ловок 8, осуществляющими подключение их в соответствйи с программой работы устройства (запись, стирание, воспроизведение ) к входу усилителя 9 или к выходу сумматора 10. На один из входов сумматора 10 подается, в зависимости от режима работы, напря- жение с генератора записи 11 или генератора стирания 12, обеспечивакщее необходимые токи подмагничивания и стирания. Коммутация токов осуществляется ключом 13, подключающим выборочно генераторы 11 или 12.

Ключом 14 осуществляется коммутация входного сигнала от сейсмоприемника

15, усиленного предварительным усилителем с регулируемым коэффициентом усиления 16, или сигнала с усилителя воспроизведения 9 на вход усилителя записи 17, выход которого соединен с вторым входом сумматора 10. Управление работой станции осуществляется блоком программного управления 18, запуск которого осуществляется датчиком момента удара

19. Блок программного управления производит. автоматическое, управление работой станции, осуществляя необходимое управление коммутатором обмоток шагового двигателя 20, коммутатором режима работы магнитных головок 8, ключами 13 и 14, Ручное управление работой станции осуществляется блоком ручного управления 21.

Визуальный просмотр уровня входного сигнала и сигнала, полученного в результате накоплений, производится с помощью двухканального просмотрового устройства 22,накопленная информация выводится на самописец 23, осуществляющий запись сигнала на бумажной ленте. Входы блока 22 и регистратора 23 подключены к выходу усилителя воспроизведения 9. К второму входу просмотрового. устройства подключен выход предварительного усилителя 16.

Коммутатор режима работы магнитных головок состоит из наборов ключей 24.1-24 8i 25.1-25 N, 26 и 27..

Устройство работает следующим образом.

989503

В мсмент возбуждения сейсмических колебаний датчик момента удара

19 формирует импульс запуска, подаваемый на блок программного управления (БПУ) 18. БПУ выдает управляющие сигналы на ключи коммутатора режима работы магнитных головок, которые осуществляют начальную коммутацию, соответствующую режиму записи первой микротрассы на магнитный регистратор 1. Одновременно осуществляется управление работой коммутатора обмоток шагового лвигателя

20 по программе: разгон - отработка необходимого числа шагов - торможение. Блок 20 начинает управление прямым ходом шагового двигателя 5.

После остановки шагового двигателя с БПУ выдается команда "Реверс", по которой шаговый двигатель отрабатывает обратный ход по той же программе, что и прямой, и магнитный регистратор возвращается в исходное состояние. При. выполнении первой записи БПУ выдает команду на подключение через ключ 14 выхода предварительного усилитеЛя 16 к входу усилителя записи 17. Одновременно следует команда на включение ключа

13, осуществляющего коммутацию выхода генератора записи 11 к первому входу сумматора 10. Сейсмический сигнал, усиленный усилителем записи 17, поступает на второй вход сумматора, а затем через коммутатор режима работы магнитных головок 8 поступает на обмотку первой головки блока магнитных головок (БМГ) 6.

Вначале в записи поочередно принимают участие К головок БМГ- 6, под-. . ключаемые ключами к тракту записи.

После записи Я микротрасс обмотки

БМГ б соединяются последовательно друг с другом и производится перезапись суммарного сигнала, содержащего

5.„К„накоплений, на первую микротрассу БМГ 7. Считывание и запись производятся одновременно при прямом ходе магнитного регистратора. Во время обратного хода производится стирание записанных Hq микротрасс, осуществляемое подачей напряжения с генератора стирания на параллельно включенные обмотки БМГ 6. Далее процесс записи Hq микротрасс, производимый БМГ б, перезапись 2-qN на очередные микротрассы БИГ 7, стирание микротрасс БМГ б повторяются до тех пор, пока не будет записана последняя микротрасса БИГ 7. Затем суммарный сигнал Xg с Й микротрасс

БМГ 7, содержащий Й „. К накоплений, переписывается на первую иикротрассу БМГ б. При обратном ходе магнитного регистратора производится стирание микротрасс БМГ 7, и теперь уже этим блоком осуществляется послеАналогично осуществляется перез апись К1 микротрасс BMI 7 на 1,2....H< микротрассы БМГ б.

Стирание микротрасс БМГ б произ.водится при обратном ходе магнитного регистратора после осущеетвления перезаписи. В этом режиме ключ

13 осуществляет подключение выхода

60 -генератора стирания 12 к входу сумматора. Одновременно производится включение ключей 24. В результате этой коммутации к выходу сумматора подключаются М параллельно включенных обмоток БМГ б.

65. довательное накопление и перезапись накопленных сигналов на свободные микротрассы БМГ б.

Таким образом, осуществляется воэможность неограниченного -количества накоплений.

lia фиг. 2 изображен один иэ вариантов коммутатора режима работы магнитных головок, выделенного штрихпунктиром, и функциональная схема

10 трактов записи и воспроизведения.

В режиме записи микротрасс, производимой БМГ .6, ключ 14 подключает выход предварительного усилителя 16 к входу усилителя записи 17. Ключ

15 13 коммутирует выход генератора записи 11 на первый вход сумматора

10, на второй вход которого подано напряжение с выхода усилителя записи. При последовательном включе20 нии ключей 24 производится подключение обмоток 1,2... Й4 головок БМГ 6: к выходу сумматора. Таким образом, после запуска устройства накопленйя при прямом ходе магнитного регистра25 тора производится запись Й микротрасс БМГ б.

Аналогично производится запись М микротрасс, осуществляемая БМГ 7.

В режиме перезаписи суммарного

3р сигналаЕ Й микротрасс на первую дорожку БМГ 7 ключ 14 подключает выход усилителя воспроизведения 9 к входу усилителя записи 17. Ключ 13 коммутирует выход генератора записи 11 на первый вход сумматора 10. Включаются ключи 26, которые соединяют последовательно обмотки магнитных головок

БМГ б и подключают начало обмотки первой магнитной головки и конец последней к входам усилителя воспроизведения 9. СУммарный сигнал 7.„ К„ микротрасс с выхода сумматора через замкнутый ключ 25 подается на первую обмотку БМГ, при этом производится запись суммарного сигнала на первую дорожку зоны микротрасс БМГ 7.

Таким образом, во время прямого хода магнитного регистратора осуществляется перезапись на остальные (Иг- 1) микротрассы БМГ 7 суммарных

50 сигналов с БМГ б

989503

Аналогичным образом производится коммутация при стирании микротрасс

БМГ 7. Оперативный контроль процесса записи осуществляется просмотровым устройством 22 в режиме перезаписи накопленного сигнала. При достижении необходимого количества накоплений информация выводится на регистратор 23 °

Остановка в процессе накопления осуществляется. прекращением подачи импульсов запуска с датчика момента удара на блок программного управления.

Положительный эффект данйого изобретения заключается обеспечением 15 повышения точности и эффективности обработки геофизической информации путем увеличения числа накоплений, что позволяет снизить затраты на прове) ение сейсморазведочных работ.

Формула изобретения

Устройство для накопления сейсмических сигналов, содержащее сейсмоприемники, соединенные с предусилителями, усилители записи и воспроизведения, генераторы записи и сти- рания, через первую ключевую схему связанные с одним входом сумматора, к второму входу которого подключен 3ц выход усилителя записи, вход которого подключен через вторую ключевую схему к выходу предусилителя и усилителя .воспроизведения магнитный регистратор с шаговым двигателем 35 и коммутатором обмоток шагового двигателя и двумя блоками многодорожечных магнитных головок с коммутатором режима работы магнитных головок, блок программного управления, соединенный с ключевыми схемами, коммутатором обмоток шагового двигателя, датчиком момента удара и коммутатором режима работы магнитных головок, а также визуализирующее устройство, соединенное с выходом усилителя воспроизведения и предусилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и эффективности обработки сейсмической информации за счет увеличения числа накоплений, выход сумматора через ключи коммутатора режима работы магнитных головок соединен с началами, обмоток магнитных головок обоих блоков многодорожечных магнитных головок, концы обмоток которых через ключи того же коммутатора соединены с общей шиной устройства, причем обмотки магнитных головок каждого блока многодорожечных магнитных головок последовательно связаны через ключи коммутатора режима работы магнитных головок, а. начало обмотки первой магнитной головки и конец обмотки последней магнитной головки каждого блока через ключи коммутатора режима работы магнитных головок связаны с входами усилителя воспроизведения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 269503, кл. G 01 V 1/24, 1965 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 258642, кл. G 01 У 1/28, 1967 (прототип ).

-989503

ФЫ2

Составитель Т.Райкова

Редактор К.Волощук Техред Т. Маточка Корректор В.Прохненко

Заказ 11120/66 Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, .ул. Проектная, 4