DE2441926C3

DE2441926C3 - Verfahren zur Bestimmung von durch Störung beeinflußten Signalen

Info

Publication number: DE2441926C3
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: 1981-01-15
Also published as: FI58702B; SE379429B; FR2242687B1; NO743168L; US3953793A; NO137566B; DK469574A; NL7411756A; CA1010504A; DE2441926B2; SE7312088L; GB1470608A; DK140865B; NO137566C; JPS5077066A; FR2242687A1; FI58702C; FI257274A; DE2441926A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von durch Sörung 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

= s(i»df = s

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

lim

_TJnU)dt = O
ο

für das falsche Interferenz- oder Störungssignal n(t) 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 Integrationsverfahren wird das Signal m(t)\n ein Integrationssystem eingegeben, in dem das Integral

Hi(/)d/ =

TJ ο

jn

(Odz

für ein Zeitintervall Ö, Tbcstimmt wird, Die Zeil T wird als Integratiöriszcit der Einrichtung bezeichnet. Die Bezeichnung

a o

gilt Wenn Tünendlich groß ist (T-* <»■). Im allgemeinen sind die Amplitude und die spektrale Verteilung von n(t) unbekannt

Der Wert £ 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 s_ mit ausreichender Genauigkeit erhalten wird. Gewöhnlich liegt die Integrationszeit fest oder ist nach Wahl 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 notwendig ist den Meßvorgang über längere Zeit zu wiederholen. Damit wird die Gesamtmeßzeit lang, insbesondere wenn der Störungs- oder Interferenzpegel hoch ist

Ähnliche bzw. vergleichbare Integrationsverfahren

2Q mi· festen vorgegebenen Integrationszeiten 711m 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), Heft5,Seitenl51-152.

Der Erfindung li'-gt 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

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

Die Integrationszeit wird somit identisch mit der Meßzeit. Die Anzeige des Meßwertes kann zu gewünschten Zeitintervallen vorgenommen werden. Bei der Durchführung eines Meßvorganges in Übereinstimmung mit dem Verfahren schwanken die vorhandenen Meßwerte mit abnehmenden Amplituden wie die Meßzeit zunimmt; die Werte werden in dem gewünschten Grad stabil, wenn eine dem Interferenz- oder Störungspegel entsprechende Integrationszeit erreicht ist. wobei diese Zeit in diesem Falle gleich der Meßzeit ist. So wird die Meßzeit durch die die Anzeigeeinrichtung überwachende Person oder automatisch durch die Einrichtung selbst in optimaler Weise auf den Störungsoder Interferen/pegel eingestellt der im Augenblick der Messung vorhanden ist. so daß damit der gewünschte Wert s in der kürzest möglichen Meßzeit erhalten wird. Ein mögliches Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt beispielsweise darin, Störungs Probleme bei einer Schürfmethode zu beseitigen, bei der elektrische Energie an einer Stelle oder mehreren

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

Linieriqueileri), 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

eingerührt 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 feldmessungstechnischen Methoden bestimmt Wenn die Meßpunkte im Terrain markiert worden sind, weiden Messungen des elektrischen Potentials von Meßpunkt zu Meßpunkt mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgeführt. Da 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 zugefihrte Energie verursachte, srewünschte und besuchte konstante Potentislwert ist.

Durch die Erfindung wird die Notwendig'-.jit für den Meßlechniker eliminiert, draußen auf dem Feld für jeden Meßpunkt ein Meßprotokoll über z. B. in gleichen ZeitintervaJlen 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 und 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 Meßergebnisse in Form von z. B. Potentialdiagrammen auf einer Karte zusammengestellt. Es ist offensichtlich, daß Äquipotentialflächenanonv iien und Feldlinienverdrängungen, wie sie durch die Meßergebnisse auf der genannten Karte zur Erscheinung kommen, Indikationen von abweichenden elektrischen Eigenschaften des Bodens darstellen, und daß solche Abweichungen das Vorhandensein von Erzkörpern bedeuten können, welche näher zu untersuchen sinJ, z. B. durch weitere Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer dichteren Meßpunktverteilung zur genaueren Bestimmung der Ausdehnung dieser Erzkörper und durch anschließende Probebohrungen zur Beurteilung der Abbaufähigkeit.

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 /u 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 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 Einzelheiten 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 Spannungs-Frequenz-Umwandler 1. Das Meßsigna! m(t) 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 >' ~bunden, der die

^ίλ !in*"*u!sreine cm ¹^iSn⁰I und die im^u'se ^urprnicnt- Ds** Zähler 2 wird zu Beginn einer Meßreihe auf Null eingestellt. Dies erfolgt durch den schematisch dargestellten Schalter 7. Ein Speicher 3 ist mit dem Zahler 2, einem Rechner 5 und einem Zeitmarkengenerator 4 verbunden. Der Zeitmarkengenerator 4 dient dazu, Startsignale für den Speicher 3 in bestimmten Zeitintervallen zu erzeugen. Diese Signale gelangen zum Speicher 3 vom Ausgang 8 des Ze'tmarkengenerators 4. Auf diese Weise wird der Speicher 3 zum Zähler 2 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 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 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 Zeitmai «engenerator 4 erhaltenen Meßwert, und der so erhaltene 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 abgebildet. 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 Meßeinrichtung unterbrechen, wonach die verschiedenen Einheiten der Einrichtung auf Null eingestellt werden.

Hicr/u 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.