DE2207919A1

DE2207919A1 - Vorrichtung für das Fernaufspüren von leitenden Körpern

Info

Publication number: DE2207919A1
Application number: DE19722207919
Authority: DE
Inventors: Peter Gibson Streetsville; Wondergem Hendrik Marinus Weston; Ontario Lazenby (Kanada)
Original assignee: Selco Mining Corp Ltd
Current assignee: Selco Mining Corp Ltd
Priority date: 1971-02-22
Filing date: 1972-02-19
Publication date: 1972-10-05
Also published as: AU469518B2; US3737768A; GB1328603A; CA941015A; FR2126248B1; AU3909572A; SE383210B; JPS4731652A; FR2126248A1

Description

Dr. A. M e η tze I 00070

Dipl.-lng.W.Dafillce 4AU/BIB

Dipl.-lng. H.-J. Lippert

Patentanwälte 18. Pebruar 1972

506 Refrclh bai KoIn W./Ii.

Frankeniorstar Straße 137

SELGO MINIHG CORPORATION LIMITED, Toronto (Kanada)

Vorrichtung für das Fernaufspüren von leitenden Körpern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das 3?ernaufspüren von leitenden Körpern, beispielsweise Erzablagerungen. Die Erfindung ist insbesondere mit Vorrichtungen der Art befaßt, bei

2098A1/0657

denen eine primäre elektromagnetische Weilenform, die aprupte Unstegtigkeiten in Intervalien zeigt, erzeugt wird, um in einem entfernt liegenden leitenden Körper Sekundärsignale zu induzieren, die zusammen mit eventuellen Übergangskomponenten durch den leitenden Körper zurückgestrahlt werden, wobei die Vorrichtung ferner einen Empfänger zum Erkennen der zurückgestrahlten Signale umfaßt und Mittel zum Prüfen und Analysieren der Transient-Komponenten solcher Signawle vorgesehen sind, um Informationen hinsichtlich des leitenden Körpers abzuleiten. Eine Vorrichtung dieser allgemeinen Art ist aus der US-Patentschrift Re. 25908 bekannt. Diese bekannte Vorrichtung umfaßt im Prinzip; Übertragungsmittel zur Erzeugung einer primären elektromagnetischen Wellenform mit abrupten Unstetigkeiten in einer bestimmten Frequenz; einen induktiven Empfänger zum Erkennen von Sekundärsignalen, die durch die primäre Wellenform induziert und durch einen leitenden Körper zurückgestrahlt werden, zusammen mit eventuellen Transient-Komponenten der Sekundärsignale, die nach den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform auftreten; eine Verstärkung zur Verstärkung der erkannten Signale; einstellbare Mittel zum Filtern der erkannten Signale; einstellbare Detektormittel, die die Signale normalerweise blockieren und intermettierend betätigbar sind, derart, daß Partien der erkannten sekundären Traensient-Komponenten geprüft werden, die den Unstetigkeiten in der primären elektromagnetischen Wellen-

209 8 4 1 /0657

_ 3 —

form folgen; eine abgestimmte Verstärkung, die die geprüften Partien der erkannten Signale verstärkt, wobei die Verstärkung auf die Frequenz der abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform abgestimmt ist; eine zwate einstellbare Detektoreinlichtung zum Prüfen vji Partien des verstärkten Signals von der abgestimmten Verstärkung; Mittel zum Integrieren der letztgenannten geprüften Partien; und Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen der integrierten Signale, derart, daß ein grafischer Nachweis des Vorhandenseins leitender Körper geschaffen wird.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung, auf die Bezug genommen wird und bei der Transient-Erwiderungen verwendet werden, besteht darin, das das Sekundärfeld eines Leiters während einer Periode gemessen werden kann, bei der das Primärfeld entweder nicht vorhanden ist oder mit der Zeit variiert, unabhängig von der Orientierung der Empfängerspule; damit können die Sekundärfelder ohne irgendwelche Geräuschpegel als Folge einer Störung seitens des Primärfeldes gemessen werden, unabhängig von Variationen in der Kopplung zwischen den Übertragungs- und den Empfangerspulen. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß sie die Verwendung von drei zueinander rechtwinkligen Empfängerspulen für die Messung aller drei Komponenten des Sekundärfeldes ermöglicht.

2098^1/0657

Während die vorstehend beschriebene Vorrichtung eine erhebliche Verbesserung gegenüber bekannten Vorrichtungen für das Aufspüren von Erzkörpern darstellt, kann sie nicht allgemein verwendet werden, um.eine Unterscheidung zwischen Erzkörpern verschiedener Breiten zu treffen, wenn diese Breiten klein sind, so daß ihre jeweiligen Leitfähigkeitsbreiten geschätzt werden können. Der Grund dafür liegt in der Methode, mit der die Informationssignaie geringer Stärke aus Geräusch herausgezogen werden, in-dem abgestimmte Verstärker und Prüftorschaltungen in einer parallelen Mehrkanalanordnung verwendet werden. Das komplette Sekundärsignal, das vom Empfänger erkannt wird, wird durch Prüftorschaltungen mit einer Folgezeitgabe geleitet, wobei die geprüften Signalpartien verstärkt und in unabhängigen parallelen Kanälen verarbeitet werden, die aus abgestimmten Verstärkern, Zeitgabetorschaltungen und integrierenden Schaltkreisen bestehen. Die naturbedingten Driftcharakteristiken der abgestimmten Verstärker und der zugehörigen elektronischen Schaltkreise erfordern das Arbeiten mit geprüften Proben erheblicher Breite und auch das Arbeiten mit Filtern geringer Durchlässigkeit mit einer großen Zeitkonstante als die integrierenden Schaltkreise, und da die Zeitkonstante des Filters geringer Durchlässigkeit eines Kanals allgemein länger als die Zeitkonstante des Ansprechens des Sekundärfeldes in dem Falle der meisten Erzkörper ist, die untersucht werden, scheinen solche Körper die gleiche Breite zu haben.

2 0 9 ii /. 1 / 0 i\ !) 7

Mi t anderen Worten, die Zeitkonstante des integrierenden Schaltkreises stellt einen Grenzwert für die Auflösungskraft der Vorrichtung hinsichtlich der Breite von Erzkörpern dar.

Gemäß der Erfindung werden die vorstehenden Beschränkungen dadurch überwunden, daß eine Vorrichtung der beschriebenen Art vorgesehen wird, bei der die geprüften Sekundärsignalpartien jedoch in einer Folge verarbeitet und durch gemeinsame Schaltkreise verstärkt werden, sO daß die Effekte des Driftes, der !Instabilität und allen Geräusches die gleichen für alle Kanäle sind. Dabei wird eine Integration nicht durch Filter geringer Durchlässigkeit bewirkt, sondern durch einen Signalmittier. Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator zur Erzeugung einer Folge von Impulsen; einen Transmittor zum Ausstrahlen einer primären elektromagnetischen Wellenform mit abrupten Unstetigkeiten zu Zeiten, die durch die Folge von Impulsen bestimmt sind; induktive Empfängermittel zum Erkennen von Sekundärsignaien, die durch die primären Wellenformen induziert una durch einen ütenden Körper zurückgestrahlt sind, zusammen mit eventuellen Transient-Komponenten der Sekundärsignale, die nach den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform auftreten; eine Verstärkung zur Verstärkung der erkannten Signale; eine telektronische anordnung, die die Signale normalerweise blockiert und inter-

2098 Λ 1/0667

mettierend zum Prüfen der sekundären Transient-Komponenten betätigkbar ist, die den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform folgen; auf die Folge von Impulsen ansprechende Mittel zur intermettierenden Betätigung der Torschaltanordnung zum Ausbienden der sekundären Transient-Komponenten, derart, daß eine wiederholende Weilenformcharakteristik eine Folge der se-Kundären Transient-Komponenten abgeleitet wird; eine weitere Verstärkung, die mit der Torschaltanordnung zur Verstärkung der sich wiederholenden Wellenform verbunden ist; einen Signalmittler, der zum Empfang der sich wiederholenden Wellenform angeschlossen isc und der eine Anzahl von Kanälen mit Ausgängen vorsieht, die die durchschnittlichen Werte der Folgepartien der sich wiederholenden Weilenform darstellen; und Aufzeichnungsmittel, die mit dem Kanälen zum Aufzeichnen der Ausgängen verbunden sind.

Ein "Analogsignalmittier" bedeutet ein Gerät mit einem Eingang zum Empfang einer sich wiederholenden Wellenform, Abtastmitteln, die synchron zu der sich wiederholenden Wellenform arbeiten, um in einer Folge sukzessive Partien der Wellenform abzutasten, und ein Analogspeicher mit einer Anzahl von Speicherstellen, die der Anzahl &r Partien enetsprechen, um sie zu speichern und zu mitteln, sowie einer Anzahl von Ausgängen, an die die Speicherstellen einzeln oder in Gruppen angeschlossen sind. Ein geeignetes Gerät für den beschriebenen Zweck ist der Signalmittier, der

2 0 9 B A 1 / 0 6 5 7

von der Princeton Applied Research Corporation als Modell TDH-9 zu beziehen ist, und zwar unter der Warenbezeichnung "Waveform Eduetor". Der Signalmittier TDH-9 hat einen Analogspeicher, der durch Kondensatoren gebildet ist, die durch Feldeffekttransistoren gesteuert werden, so daß die Verwendung von Oferverstärkern mit einer hohen Eingangsimpedanz möglich wird, um die Speicherelemente in eine bestimmte Anzahl von Ausgangskanälen anzuschließen.

Die Erfindung ist im Nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Empfangersystems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Zeitgabediagramm, das die Befahrarbeitung von Siganalen im Empfängersystem darstellt;

Fig. 3 Aufzeichnungsarten, die man durch die erfindui^- gemäße Vorrichtung erhält, und

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines abgewandelten Empfängersystems gemäß der Erfindung.

? P <>> 8 /_} 1 / 0 G IS 7

Der Aufbau der Vorrichtung, abgesehen von der besonderen elektronischen Schaltung für die Verarbeitung der Sekundärsignale, die durch die Empfängermittel erkannt werden, ist in· der genannten US-Patent3chrift RE 25908 beschrieben worden, so daß auf die Einzelheiten nicht eingegangen werden muß. Die Vorrichtung umfaßt drei zueinander rechtwiiüige induktive Empfängerspulen gemäß der drei Komponenten eines Sekundärfeldes, wobei jede Spule dem betreffenden Empfangersystem zugeordnet ist; nur eine solche Spule und ein Empfängersystem sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, die anderen sind im wesentlichen in ihrer Anordnung und in ihrer Arbeitsweise gleich. Zur Vereinfachung und zum Vermeiden einer unnötigen Wiederholung wird die Vorrichtung deshalb unter Bezugnahme nur auf eine solche Spule und ein solches Empfangssystem beschrieben.

Gemäß Fig. 1 ist ein Impulsgenerator 1 zur Erzeugung einer Folge von Impulsen mit einem Transmitter 2 g&oppelt, der ein primäres elektromagnetisches Feld ausstrahlt, das eine Wellenform hat, die abrupte Unstetigkeiten zu Zeiten zeigt, die durch die Folge von Impulsen bestinnfc sind (siehe Fig. 2). Die Erscheinungsfrequenz der Impulse, die beispielsweise in der Größenordnung von 280 Impulsen pro Sekunde liegt, ist nicht kritisch, und zwar aus Gründen, die später noch zu erkennen^ein werden. Das primäre Elektromagnetische Feld induziert, wenn es in Richtung auf einen

2 0 9 HA1/0G !> 7

leitenden Körper gestrahlt wird, beispielsweise ein© massive Suiviterzablagerung, einen Sekundärstrom in dem leitenden Körper, der Sekundärsignale zusammen mit eventuellen Transient-Komponenten dieser Signale zurückstrahlt. Die Sekundärsignale und die Transient-Komponenten werden durch eine EmpfangerspuTe 3 mit Ferritkern empfangen, wobei das empfangene Signal durch einen Vorverstärker 4 mit geringem Geräuschpegel verstärkt wird. Das verstärkte Sekundärsignal A kann typischerweise eine .Amplitude von Spitze zu Spritze von 2 YoIt haben. Das verstärkte Signal wird dann durch einen Wechselstrom gekogeiten Dämpfer 5 gegeben, dessen Signal beispielsweise eine Amplitude von Spritze zu Spitze von 200 mV hat.

Das bisher beschriebene System ist, was die Übertragung dea primären elektromagnetischen Feldes und den Empfang und die Vorverstärkung der Sekundärsignale anbelangt, inty/esentlichen das gleiche, wie es aus der US-Patentschrift Re 2b3U8 bekannt ist. Die übrigen Teile des Systems sind aber grundsätzlich anders, dessen Arbeitsweise nun beschrieben wird.

Das Ausgangssignal B vom Kabeldämpfungsglied t> wird erneut durch einen Verstärker 6 verstärkt, um den Effekt von Pedestalen in üem anschließenden Schaltkreis auf ein Minimum zu reduzieren, üer mit Feldeffekttransistoren arbeitet. Das Signal B hat eine

- 10 209841/0657

- ίο -

wechselnde Polarität und stellt die vollständigen Sekundärsignale mit Transient-Komponenten (Fig. 2) dar, und der anschließende Schaltkreis ist so ausgelegt, daß er die Transientkomponenten gleich richtet und isoliert, um damit eine sich wiederholende Wellenform (wie sie durch H in Pig. 2 dargestellt ist) abzuleiten, die charakteristisch für eine Folge der sekundären Transient-Komponenten ist. Das Ausgangssignal C wird an zwei »parallele Torschaltkreise 7, b gelegt, die abwechselnd durch angelegte Impulse D und E getriggert werden, um Wellenformen F und G entgegenegesetzter Polaritäten auszublenden, wobei die letzteren Wellenformen jeweils an Eingangsanschlüsse entgegengesetzter Polarität eines Differenzverstärkers 9 angelenkgt werden, dessen Ausgang H die gewünschte sich wiederholende Wellenform einer Polarität ist, die eine Folge von sekundären Transpient-Komponenten darstellt. Das Ausgangssignal H wird weiter durch einen Verstärker 10 verstärkt, wobei das verstärkte Signal E an den Eingang eines Signaimittlers 11 angelegt wird, der angeschlossen ist, um eine Anzahl von Kanälen mit Ausgängen zu versehen, die die Zeitmittelwerte von Folgepartien des sich wiederholenden Signals I darsteilen; die Ausgänge werden mittels geeigneter Aufzeichner 12 aufgezeichnet, die so angBchlossen sind, daß die sich wiederholenden Ausgänge durch Pufferverstärker 13 hoher Eingangsimpedanz empfangen werden. Die Ausgänge von den Pufferverstärkern werden durch Filter 13a geringer Durchlässigkeit geglättet, die

- 11 -

209841 /0657

eine Abrollfrequenz von etwa 20 Herz haben. Ein Monitor 14 ist vorgesehen, um den Ausgang des Signalmittlers 11 zu überwachen, wobei der Monitor mit einem Monitoranschluß des Signalmittlers verbunden ist.

Wie vorstehend erwähnt, kann es «sich bei dem Signalmittler 11 um ein Gerät handeln, wie es von der Princeton Applied Research Corporation als Modell TDH-^ oder der Warenbezeichnung "Waveform Eduotor" vertrieben wird. Der Signalmittler 11 hat einen Analogspeicher, der 100 Speicherlemente aufweist (diese Anzahl kann nach Bedarf gegebenenfalls geändert werden), und ei" tastet entsprechend Triggerimpulsen T vom Impulsgenerator 1 das sich wiederholende Eingangssignal H ab, um Polgepartien des Signals zu prüfen und die Werte solcher Polgepartien in die „jeweiligen Speicherstellen einzuführen, die durch die Elemente gebildet sind. Zum Zwecke des vorliegenden Anwendungsfalls sind die Speichersteilen in Gruppen zusammengefaßt, um sechs Ausgangs-Kanäle zu bilden, deren Ausgänge die Zeitmi-ctelwerte, und folglich die geräuschfreien Werte von sechs Foigepartien der sich wiederholenden Wellenform bilden. Alternativ können nur bestimmte Elemente gewählt und zusammengefaßt werden, um eine bestimmte Aneahl von Ausgangskanälen zu schaffen.

Um ungewollte Spitzen von sen Signalen H und I zu entfernen, die von atmosphärischen Einflüssen herrühren, sind die Ausgangs-

- 12 -

2 0 9 P A 1 / 0 6 5 7

anschlüsse der Verstärker 9 und 10 jeweils über EntetörschaItkreise 16 bzw. 17 mit Erde verbunden, die duroh zwei umgekehrte parallelgeschaltete Dioden gebildet sind. Der Eingangsansohluß des Durohschnittemittlers 11 ist an Erde angeschlossen, außer während des Auftretens der zu prüfenden besonderen Signale, und zwar über einen P-Feldeffekttransistor 18, der durch einen verzögerten Triggerimpuls J vom Signalmittler getrlggert wird« Jeder der parallelen Torsohaltkreise 7 und 8 besteht aus eine» normalerweise nicht gleitenden, in Reihe gesohalteten N-FeIdtransistor 19 bzw. 19* und einem normalerweise leitenden, im Nebenschluß geschalteten P-Feldeffektransistor 20 bzw. 20*. Die Torsohaltkreise blockieren normalerweise die verstärkten Sekundärsignale G, slnde aber Internettierend und abweohselnd duroh Triggerimpulse D und E betätigbar, um Sekundärsignale der jeweiligen Polaritäten auszublenfen.

Die Triggerinipulse Duid S stammen von jeweiligen UFD-Torsohaltungen 21 und 22. Jede UND-Torachaltung 21 und 22 schleust den verzögerten Triggerimpuls T mit einem Impuls L oder M entsprechender Polarität, der vom Impulsgenerator 1 abgeleitet let.

Die Folge-Verarbeitungsteohnik, die duroh die Erfindung Anwendung findet, indem ein Signalmittel verwendet wird, beseitigt die Notwendigkeit für integrierende Schaltkreise mit einer

- 13 -

209841/0657

langen Zeitkonstanten. Der Signalmittler eliminiert Geräusoh aus dem Signal und sorgt für ein Anspreohen, das die echte Bauer der sekundären Transient-Signale darstellt und folglich die Breite eines Erzkörpers, über den ein Plugzeug fliegt, in dem die Vorrichtung untergebracht ist.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird im Nachfolgenden weiter unter Bezugnahme insbesondere auf Pig. 2 beschrieben.

Das primäre elektromagnetische PeId wird durch eine Polge von Stromimpulsen 0 erzeugt, die die Porm einer Halbsinuswelle haben und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alternierende Polarität aufweisen, obgleich ebensogut Impulse in Reohteok- oder Sägezahnform verwendet werden können, wobei das Entscheidende ist, daß die Wellenform abrupte ünstetigkeiten an entsprechenden Intervallen zeigt. In diesem Sinne bedeutet der Begriff "abrupte Unsteitigkeit" den Beginn eines Intervalls, während der die Amputude der Wellenform konstant ist. Die Stromimpulse sind mit der Betriebsfrequenz des Impulsgenerators 1 synchronisiert, der auoh Rechteokwellenimpulse L und M erzeugt, deren vordere und hintere Ränder mit dem Beginn jedes Stromimpulses P zusammenfallen. Die Impulswellenformen L und M haben abwechselnde Polarität und sind in Antiphase. Die Wellenform der Sekundärsignale, die von der Empfangsspule 5 empfangen wer-

- 14 -

209 84 1 /065.7

den, und die der Signale A, B und C₁ die davon abgeleitet sind, ist eine differenzierte Halbsinuswelle, die dann, wenn die Sekundär Signa Ie von einem leitenden Erzkörper zurückgestrahlt werden, von einem ausklingenden Transient-Signal begleitdb ist. Die Torsohaltungen 7 und 8 blockieren während der Halbperiodendauer des primären elektromagnetischen Feldes aufgrund der Tatsaohe, daß die Feldeffekttransistoren 19 und 19' nicht leiten und die Feldeffekttransistoren 20 und 20» leiten. Während der Halbperioden, bei denen das primäre elektromagnetische Feld nicht erregt ist, werden die Torsohaltungen 7 und 8 jedoch abweohselnd getriggert, und zwar duroh Torsohaltimpulae S und JB, wobei der letztere duroh das Schleusen der verzögerten Triggerimpulse J mit den Impulswellenformen L und M entgegengesetzter abwechselnder Polarität entsteht. Die Torsohaltungen 7 und 8 schleusen also nur die Transient-Erwiderungen, falls überhaupt, wobei diese duroh die Wellenformen F und Q dargestellt sind· Der Effekt des Differenzialverstärkers 9 besteht darin, von den Wellenformen F und E eine sioh wiederholende Wellenform H einer Polarität abzuleiten, die eine Folge sekundärer Transient-Komponenten darstellt. Die Wellenform H wird verstärkt und an den Eingang des Signa Im it-Qßrs 11 gelegt; dieser arbeitete normalerweise nioht zum Empfang von Eingangssignalen, da der Feldeffektrtranseistor 18 normalerweise den EingangsaBchlufi des Signal*· mittlers an Erde legt, aber während der Ruheperiode zwischen den

- 15 -209841/0657

primären Peldimpulsen wird der Feldeffekttransistor durch Triggerimpulse J vom Signalmittler ausgeschaltet.

Die Größe des Ausgangs von jedem Kanal des Signalmittlers ist natürlich ein Zeitmittelwert, von dem der willkürliche Effekt von Geräusch S eliminiert worden ist. Pig. 3 zeigt das typische Bild aus dem Auf zeichner, das man erhält, wenn ein leitender Erzkörper aufgespvürt wird, indem die Vorrichtung in konstanter Höhe über den Erzkörper geflogen wird. Jede Kurve der Gruppe 1 stellt den Wert des Ausgangs von jeweils einem der sechs Kanäle als eine Funktion der Zeit dar, wobei die Werte die Zeitmittelwerte der Folgepartien der sich wiederholenden Translent-Signalkomponenten sind, so daß die Kurven mit verschiedenen Spitzenamplituden verschiedenen Partien einer Aueklingfunktion entsprechen. Sie Bereeeiche WX und XZ der Darstellung stellen Perioden dar, in denen keine leitenden Körper festgestellt werden, wobei keine sekundären Transient-Signale vorhanden sind, während der Bereich II eine Periode darstellt, in der ein leitender Körper festgestellt wird; das entspricht natürlich der Breite des leitenden Körpers.

Das oben beschriebene System arbeitet mit primären Feldimpulsen abwechselnder Polarität; es versteht sich, daß das System ohne weiteres modifiziert werden kann, um mit primären Feldimpulsen einer Polarität zu arbeiten, ohne daß von der Erfindung abge-

- 16 209841/0657

wichen wird.

Die Verwendung von bipolaren Impulsen hat jedooh den Vorteil, daß irgendwelche Restgleiohstromversetzungen, die in der Grundlinie der Translent-SignaIe herrschen, ausgeaittelt werden, wobei der Grund dafür darin liegt, daß die Polarität für sukzessive Transient-SignaIe durch die Torsohaltungen 7 und 8 umgekehrt wird· Als eine Folge der Wirkung der Torsohaltungen 7 und 8 erzeugen eventuelle Restgleiohstromversetzungen, die in der Grundlinie der TransientSignaIe vorliegen, eine Willung an den Ausgängen von den Pufferverstärkern 13, wobei die Wellungefrequenz die Hälfte der IapulBwlederholungs-Gesohwindigkeit ist, beispielsweise 144 Herz. Diese ungewollte Wellung wird durch die Filter 13a geringer Durchlässigkeit ausgeschieden, deren Abrollfrequenz wesentlich niedriger ale die Wellungsfrequenz ist, jedooh hoch genug, um die gewollten Signaländerungen durchzulassen.

Pig. 4 zeigt« eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen Empfangssystems. Das System und seine Arbeitsweise sind Ia wesentlichen die, wie sie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden sind, abgesehen vom Signalmittler, und die entsprechenden Teile sin duroh die gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet· Die nachstehende Beschreibung beschränkt sioh also auf die Mittel

- 17 -

20984 1/0657

- 17 zur Signalmittelung.

Das verstärkte Signal 1, das analysiert werden soll und das dem Signal I aus Pig. 2 entspricht, wird durch einen Widerstand 30 an den Eingang einer Speichereinheit 31 gelegt. Die Speiohereinheit 31 hat sechs parallelgeschaltete Speicherelemente) das jeweils aus .einem Feldeffekttransistor 32 und einem Kondensator

33 besteht, deren Verbindung untereinander über jeweils einen von sens Pufferνerstärkern 13 mit einem Eingangsansohluß eines Aufzeichners 12 verbunden ist. Die Feldeffekttransistoren 32 werden in einer Folge durch Impulse gesohleust, die während bestimmter Zeiten der sioh wiederholenden Periode auftreten, so daß die Speioherheinheit 32 abgetastet wird, um für jeden ihrer sedas Ausgangskanäle Ausgänge zu liefern, die die Mittelwerte der gewellten Partien der sioh wiederholenden Wellenform darstellen.

Die Abtjet impulse sind von einem Aohtstufen-Johnson-Ringzähler

34 abgeleitet, dessen Ausgangsansohlüsse selektiv in Paaren mit den Eingängen von seohs NUND-ToHDhaltungen 35 verbunden sind, wobei die in einer Folge geschleusten Ausgänge verwendet werden, um die Feldeffekttransistoren 32 zu triggern. Der Johnson-Ringzähler 34 wird in der folgenden Weise getriggert. Impulse, von einem MHz/s Uhrostilator 36 werden mit einem Rückstellsignal von der Transmitter-Logikeinheit 1 und mit einem Abhaltesignal

- 18 -

2098A1/0657

V geschleust, wobei das geschleuste Signal ¥ mit einem zeitverzögerten Signal X durch eine NTOTD-Torsohaltung 37 gesohleust und an einen Frequenzteiler angelegt wird, dessen Ausgang verwendet wird, um den Ringzähler 34 zu triggem. Das zeitverzögerte Signal X wird abgeleietet, indem das Signal W an einen Frequenzteiler 9 angelegt wird, dessen Ausgang eine Kippschaltung 40 betätigt, die mit einem Eingangeanschluß der NUND-Torsohaltung 37 verbunden ist. Sas Abhaltesignal V ist von einer Kippschaltung 41 abgeleitet, die durch Endbestreichsignal betätigt wird, wobei das Endbestreiohsignal dadurch abgdeitet wird, daß die Ausgänge der entsprechenden zwei Anschlüsse des Johnson-Ring Zählers mittels einer NUND-Torschaltung 42 geschleust werden·

In der Arbeitsweise des Systems wird nach einer bestimmten Verzögerung in Anschluß an das Erscheinen des jeweiligen Rüokstellimpulses, wobei die Verzögerung durch die Schaltung 39, 40 und 37 bestimmt ist, eine Kette von Triggerimpulsen mit einer Frequenz erzeugt, die durch den Uhrostilator 36 und und den Frequenzteiler 38 bestimmt ist. Die Impulse werden an den Eingang des Ringzätilers 34 gelegt, von dem sechs Folgeimpulse abgeleitet werden, durch die die Feldeffekttransistoren 32 getriggert werden, um damit in einer Folge den Inhalt der sens Speicherstellen der Speichereinheit 31 zuschleusen. Ein geglätteter

- 19 -

209841/0657

Folgeausgang wird von der Speicheriaeinheit abgeleitet und an einen Monitor 14 durch einen Verstärker 15 angelegt.

209841 /0657

Claims

- 20 -Patentansprüche

Vozdchtung zum Fernaufsjtren leitender Körper, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator zur Erzeugung einer Folge von Impulsen, einen Transmitter zum Aussenden einer primären elektromagBtischen Wellenform mit abrupten Unstetigkeiten zu Zeiten, die durch die Folge von Impulsen bestimmt ist, einen inwduktiven Empfänger zum Erkennen von Sekundärsignalen, die durch die primären Wellenformen induziert und durch einen leitenden Körper zurückgestrahlt sind, zusammen mit eventuellen Transient-Komponenten der Sekundäreignale, die nach den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform erscheinen, eine Verstärkung zur Verstärkung der erkannten Signale, eine elektronische Torschaltanordnung, die die Signale normalerweise blakiert und intemittierend arbeitet, derart, daß die sekundären Transient-Komponenten geprüft werden, die den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform folgen, auf die Folge von Impulsen ansprechende Mittel zum intermettierenden Betätigen der Torsohaltanordnung zum Schleusen der sekundären Transient-Kompnenten, derart, daß eine sich wiederholende Wellenform abgeleitet wird, die charakteristisch für eine Folge der sekundären Transient-Komponenten ist, eine weitere Verstärkung, die mit der Torschaltanordnung zum Verstärken der sich wieder-

- 21 -

209841/0657

holenden Wellenform verbunden ist, einen Signalmittler, der zum Empfang der aioh wiederholenden Wellenform angeschlossen ist und eine Anzahl von Kanälen mit Ausgängen vorsieht, die die Mittelwerte von Folgepartien der 3ich wiederholenden Wellenform darstellen und eine Aufzeichnung, die zum Aufzeichnen der Ausgänge mit den Kanälen verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Signalmittler einen Analogspeicher hat, der durch eine Anzahl von Speicherelementen gebildet ist, die jeweils aus einem Kondensator und einem. Feldeffekttransistor bestehen, wobei Mittel zum Abtasten der Speicherelemente in einer PoIge durch ein PoIge- und Periodentriggern der Feldeffekttransistoren vorgesehen sind.
3. Vorrichtung für das Pernaufspüren leitender Körper, g e kennzeich net durch einen Impulsgenerator zur Erzeugung einer Polge von Impulsen, einen Transmitter zum Aussenden einer primären elektromagnetischen Wellenform mit abrupten Unstetigkeiten zu Zeiten, die durch die Polge von Impulsen bestimmt ist, einen induktiven Empfänger zum. Erkennen von Sekundärsignalen, die duroh die primären Wellenformen induziert und durch einen leitenden Körper zurückgestachelt sind, zusammen mit eventuellen Transient-Komponenten

22 -

209841 /0657

der Sekundärsignale, die naoh den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform erscheinen, eine Verstärkung zum Verstärken der erkannten Signale, einen Differenzialverstärker mit zwei Eingangsanschlüssen entgegengesetzter Polarität und mit einem Ausgangsanschluß, eine elektronische Torschaltanordnung, die normalerweise die Signale blockiert und intermettierend betätigbar ist, derart, daß die sekundären Transientkomponenten geprüft werden, die den abrupten Unstetigkeiten in der primären Wellenform folgen, wobei die Torschaltanordnung aus einer ersten und einer zweiten Torschaltung besteht, die zwischen die Verstärkung und jeweils einem der Eingangsanschlüsse entgegengesetzter Polarität geschaltet sind, auf die Folge von Impulsen ansprechende Mittel zum Intermettierenden Betätigen des ersten und des zweiten Torschaltkreises abwechselnd, derart, daß jeder Torschaltkreis sekundäre Transient-Komponenten einer jeweiligen Polarität schleust, wobei der Differenzialverstärker eine sich wiederholende Wellenform gleichförmiger Polarität ableitet, die charakteristisch für eine Folge der sekundären Transient-Komponenten ist, einen β Signalmittler, der zum Empfang der sich wiederholenden Wellenform angeschlossen ist und der eine Anzahl von Kanälen mit Ausgängen vorsieht, die die Mittelwerte von Folgepartien der sich wiederholenden Wellenform darstellen, und eine Aufzeichnung, die zum Aufzeichnen der Ausgängen mit den Kanälen verbunden ist.

209841 /0657
4· Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine leiteranordnung geringer Durchlässigkeit zwischen dem Signalmittler und der Aufzeichnung zum Ausfiltern von Wellungen, die von der sich wiederholenden Wellenform abgeleitet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß jede der Torschaltungen durch einen normalerweise nicht leitenden, inBeihe geschalteten EMFeIdeffekttransistor und einen normalerweise leitenden, im Nebenstrom geschalteten P-Peldeffekttransistor gebildet ist, wobei jeder Transistor eine Elektrode hat, die zum Empfang von Triggerimpulsen von den Betätigungsmitteln angeschlossen ist, derart, daß die jeweiligen Zustände der Transistoren entsprechend dem Vorhandensein solcher Impulse umgekehrt werden.

209841 /0657

Le e rs e

ite