DE2441926B2

DE2441926B2 - Verfahren zur Bestimmung von durch Störung beeinflußten Signalen

Info

Publication number: DE2441926B2
Application number: DE2441926A
Authority: DE
Inventors: Bruno Yngve Boliden Nilsson (Schweden)
Original assignee: Boliden AB
Current assignee: Boliden AB
Priority date: 1973-09-05
Filing date: 1974-09-02
Publication date: 1980-05-22
Also published as: CA1010504A; US3953793A; NO137566C; SE379429B; DK469574A; DE2441926A1; NO137566B; DK140865B; FI58702C; FR2242687A1; DE2441926C3; SE7312088L; FI58702B; NO743168L; FI257274A; FR2242687B1; GB1470608A; NL7411756A; JPS5077066A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von durch Störung beeinflußten Signalen, wobei die beeinflußten Signale integriert werden und der während einer bestimmten Integrationszeit erhaltene Integrationswert durch die Integrationszeit dividiert und der dadurch erhaltene Wert angezeigt oder gegebenenfalls anderweitig weiterverarbeitet wird. Es handelt sich dabei darum, mit einem ausreichenden Grad an Genauigkeit in einer theoretischen Mindestmeßzeit den erwünschten mittleren Wert der Signale in Anwesenheit von Störsignalen oder Interferenzen zu erhalten.

Die Gleichung

gilt für das gültige Signal s(t), d. h. das interessierende Signal oder das transformierte Signal, während die Gleichung

lim

η (Ddt = O

τ ► /

für das falsche Interferenz- oder Störungssignal n(i) oder das transformierte Signal gilt, wobei das falsche Signal nicht interessiert.

Das unmittelbare oder transformierte, beeinflußte Signal m(t) umfaßt die Summe aus dem wirklichen Signal und dem falschen oder Störungssignal, d. h. m(t) = S(I) + n(t).

Bei üblichen bekannten Integralionsverfahren wird das Signal m(t)\n ein Integralionssystem eingegeben, in dem das Integral

,Jm(i)di = ,
ο ο

für ein Zeitintervall 0, Tbesiimmt wird. Die Zeit Twird als Integrationszeit der Einrichtung bezeichnet. Die Bezeichnung

τ
- ^] _TJ^s

gilt, wenn Tunendlieh groß ist (7'-* oo). Im allgemeinen sind die Amplitude und die spektrale Verteilung von n(t) unbekannt

Der Wert s. kann mit dem gewünschten Grad an Genauigkeit durch Anpassen der Integrationszeit an das -, Ausmaß der vorhandenen Interferenz oder Störung n(t) bestimmt werden, d. h. daß der Einfluß der Interferenz so klein wird, daß der gewünschte Wert χ mit ausreichender Genauigkeit erhalten wird. Gewöhnlich liegt die Integrationszeit fest oder ist nach Wahl

ίο einstellbar.

Die Ermittlungsarbeit mit einer derartigen Einrichtung ist, gleichgültig ob die ausgewählte Integrationszeit in Bezug auf den vorhandenen Interferenzpegel die geeigneteste ist oder nicht, zeitaufwendig, weil es

ii notwendig ist, den Meßvorgang über längere Zeit zu wiederholen. Damit wird die Gesamtmeßzeit lang, insbesondere wenn de: Störungs- oder Interferenzpegel hoch ist.

Ähnliche bzw. vergleichbare Integrationsverfahren

>o mit festen vorgegebenen Integrationszeiten zum Ausschalten von Störsignalen oder Interferenzen bei der Signalerfassung und Signalanzeige sind beispielsweise auch bekannt aus »Brown Boveri Mitteilungen«, April 1967 Seiten 189-192, »radio & fernsehen«, 18 (1969),

r> Heft5,Seiten151-152.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Störspannungen, die dem Meßwert überlagert sind, bei der Anzeige unwirksam zu machen, wobei die Gesamtmeßzeit bei jedem auftretenden und vor Durchführung der

in Messung unbekannten Grad bzw. Niveau der Störung oder einer Interferenz und mit jedem partikularen gewünschten Grad an Genauigkeit die theoretisch kürzest mögliche wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Integrationszeit

Γι abhängig gemacht von einer Stabilisierung des angezeigten Wertes, d. h. die Integrationszeit wird so lange gewählt, bis der durch die integrationszeit dividierte und angezeigte Wert eine vorgegebene Änderung nicht mehr überschreitet.

4(i Die Integrationszeit wird somit identisch mit der Meßzeit. Die Anzeige des Meßwertes kann zu gewünschten Zeitintcrvallen vorgenommen werden. Bei der Durchführung eines Meßvorganges in Übereinstimmung mit dem Verfahren schwanken die vorhandenen

4i Meßwerte mit abnehmenden Amplituden wie die Meßzeit zunimmt; die Werte werden in dem gewünschten Grad stabil, wenn eine dem Interferenz- oder Slörungspegel entsprechende Integrationszeit erreicht ist, wobei diese Zeit in diesem Falle gleich der Mcßzcit

V) ist. So wird die Meßzeit durch die die Anzeigeeinrichtung überwachende Person oder automatisch durch die Einrichtung selbst in optimaler Weise auf den Störungsoder Interferenzpegel eingestellt, der im Augenblick der Messung vorhanden ist, so daß damit der gewünschte

γ-, Wertem der kürzest möglichen Meßzeit erhallen wird.
Ein mögliches Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt beispielsweise darin, Störungsprobleme bei einer Schürfmethode zu beseitigen, bei der elektrische Energie an einer Stelle oder mehreren

ho Stellen in den Boden eingeleitet wird. Um die geologischen Eigenschaften eines Terrains zu beurteilen, wird dabei an einer oder mehreren Stellen mit Hilfe von Elektroden konstant elektrische Energie (Spannung, Strom) in den Boden eingeleitet (Punkt- oder

M Linienquellen), und es wird z. B. das elektrische Potential um solche Elektroden herum bzw. zwischen solchen Elektroden gemessen, die beispielsweise gemäß einem bestimmten Muster oder Gitternetz in den Boden

eingeführt sind. Diese Meßpunkte sind entweder im voraus auf einer Karte des jeweiligen Gebietes markiert oder werden im Hinblick auf die Zugänglichkeit und Hindernisse im Terrain draußen auf dem Feld mit Hilfe von geodätischen oder feldmessungstecnnischen Methoden bestimmt. Wenn die Meßpnnkte im Terrain markiert worden sind, werden Messungen des elektrischen Potentials von Meßpunkt zu Meßpunkt mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgeführt. D.i die Energiezuführung konstant ist, soll auch in jedem Punkt der gemessene Wert konstant sein. Daß dieses in der Praxis nicht genau der Fall ist, beruht auf den u. a. in der vorliegenden Anmeldung behandelten Störungen. Durch die zufällige Natur der Störungen und deren Eigenschaften als wechselnde »Plus-« und »Minus«-Störungen erreicht man nach einer gewissen Zeit einen Meßwert, von dem man mit gewünschter Näherung sagen kann, daß er der in dem betreffenden Meßpunkt durch die genannte zugeführte Energie verursachte, gewünschte und gesuchte konstante Potentialwert ist.

Durch die Erfindung wird die Notwendigkeit für den Meßtechniker eliminiert, draußen auf dem Feld für jeden Meßpunkt ein Meßprotokoll über /.. B. in gleichen Zeitintervallen in diesem Punkt erhaltene Meßergebnisse (mit anschließender Mittelwert- und Fehlerberechnung) machen zu müssen. Der Meßtechniker wartet z. B. nur, bis das Anzeigegerät einen mit gewünschter Genauigkeit konstanten Wert anzeigt um. notiert diesen Wert für den betreffenden Punkt, bevor er sich dem nächsten Meßpunkt zuwendet. Es handelt sich dabei offensichtlich um ein außerordentlich schnelles Meßverfahren, und es macht es möglich, daß der Meßtechniker dem vorangehenden und die Meßpunkte markierenden Geodäten ohne Zeitverluste folgen kann.

Nach den Messungen im Terrain eines gewissen Bodenabschnittes werden die Meßergcbnissc in Form von z. B. Potentialdiagrammen auf einer Karte zusammengestellt. Es ist offensichtlich, daß Äquipotentialflächenanomalien und Fcldlinicnverdrängungen, wie sie durch die Meßergebnisse auf der genannten Karte zur Erscheinung kommen, Indikationen von abweichenden elektrischen Eigenschaften des Hodens darstellen, und daß solche Abweichungen das Vorhandensein von Erzkörpern bedeuten können, welche näher zu untersuchen sind, z. B. durch weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mil einer dichteren Meßpunktverteilung zur genaueren Bestimmung der Ausdehnung dieser Erzkörper und durch anschließende Probcbohrungen zur Beurteilung der Abbaufähigkeil.

Die obigen Ausführungen, die sich auf ein Beispiel der praktischen Anwendung der Erfindung beziehen, dürften jedoch klar zeigen, daß die Voraussetzung (die u. a. bei dieser Anwendung gilt) diejenige ist, daß sich der Meßwert nicht ändert, was er in einem bestimmten Umfang auch nicht tut, es sei denn, es liegen Störungen vor. Dagegen erhält man natürlich von Meßpunkt zu Meßpunkt unterschiedliche Meßwerte. Im vorliegenden Fall handelt es sich somit bei dieser Anwendung um ein feststehendes elektrisches Feld (Potentialfeld), bei dem jedem Punkt des Raumes ein bestimmtes konstantes j Potential eindeutig zugeschreiben werden kann und auch überall die elektrische Feldstärke E gegeben ist, wobei die Niveauflächen oder -linien und Feldlinien dieses Feldes bestimmt werden sollen.

Nachstehend wird die Erfindung unter Angabe

ίο weiterer Einzelheilen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, welche ein Blockschaltbild darstellt und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung veranschaulicht.

Die dargestellte Vorrichtung enthält einen Span-

Ii nungs-Frequenz-Umwandler 1. Das Meßsignal ni(i) wird dem Eingang des Umwandlers 1 zugeführt und wird dort zu einer Impulsreihe umgesetzt, die eine dem Meßwert proportionale Frequenz hat. Mit dem Umwandler 1 ist ein Zähler 2 verbunden, der die

:ii Impulsreihe empfängt und die Impulse summiert. Der Zähler 2 wird zu Beginn einer Meßreihe auf Null eingestellt. Dies erfolgt durch den schematisch dargestellten Schalter 7. Ein Speicher 3 ist mit dem Zähler 2. einem Rechner 5 und einem Zeitmarkengencralor 4

r> verbunden. Der Zeitmarkengenerator 4 dient dazu, Startsignale für den Speicher 3 in bestimmten Zeitintervailen zu erzeugen. Diese Signale gelangen zum Speicher 3 vom Ausgang 8 des Zeitmarkengenerators 4. Auf diese Weise wird der Speicher 3 zum Zähler 2

in geöffnet, um von diesem den Impulsgesamtwert zu erhalten, der darin in diesem Augenblick vorliegt. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Impulsgesamtwerte entnommen werden, wird durch das gewünschte Intervall zwischen den Anzeigen der Meßwerte

Γι bestimmt. Der Zeitmarkengenerator 4 dient auch dazu, eine Zeitinformation zu erzeugen, die der Meßzeit entspricht, die bis zu diesem bestimmten Augenblick seit des Beginns der Meßreihe verstrichen ist. Wenn diese Information vom Ausgang 9 an den Rechner 5

ίο abgegeben ist, erhält dieser zur selben Zeit an seinem anderen Eingang 10 den gespeicherten Meßwert vom Speicher 3. Der Rechner 5 dividiert dann den gespeicherten Wert durch den vom Zeitmarkengenerator 4 erhaltenen Meßwert, und der so erhaltene

r. Quotient wird in eine Anzeigeeinheit 6 eingegeben. Die Anzeigeeinheit 6 dient dem Anzeigen des gewünschten Meßwertes. Die Messungen erfolgen automatisch in dem genannten Zeitintervall, und zu jeder Zeit wird ein neuer Meßwert von der Anzeigeeinrichtung 6 abgebil-

,Ii det. Wenn eine Stabilisierung der nacheinander in der Einheit erhaltenen Meßwerte auftritt, bedeutet dies, daß die Einheit den gewünschten störungsfreien Meßwert anzeigt, und der Beobachter oder die die Anzeigeeinheit überwachende Einheit kann den Betrieb der Meßein-

-,-, richtung unterbrechen, wonach die verschiedenen Einheiten der Einrichtung auf Null eingestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Bestimmung von durch Störung beeinflußten Signalen, wobei die beeinflußten Signale integriert werden und der während einer bestimmten Integrationszeit erhaltene Integrationswert durch die Integrationszeit dividiert und der dadurch erhaltene Wert angezeigt oder gegebenenfalls anderweitig weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationszeit abhängig gemacht wird von einer Stabilisierung des angezeigten Wertes.