PL64812B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29. II. 1972 KI. 42 c, 42 MKP G 01 v, 1/22 CZYTELNIA fllUl!) felCMP«44l| ItfWIj Wspóltwórcy wynalazku: Henryk Linowski, Leon Mucha Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Poszukiwan Geofizycznych, Warszawa (Polska) Aparatura sejsmiczna do badan geologiczno- inzynierskich Przedmiotem wynalazku jest aparatura sejsmicz¬ na do badan geologiczno-inzynierskich, hydrogeo¬ logicznych, poszukiwan plytkich zlóz surowców mi¬ neralnych i tym podobnych.Znana aparatura sejsmiczna do badan geologicz¬ no-inzynierskich sklada sie ze wzmacniacza elek¬ tronicznego o pasmie przepuszazainia od 7 do 300 Hz, wzmacniajacego sygnaly elektryczne, przychodzace z przetwornika elektromechanicznego, przetwarza¬ jacego drgania giruntu na isygnaly elektryczne, z rejestratora zaopatrzonego w galwanometr, na który podawany jest wzmocniony sygnal elektrycz¬ ny oraz z urzadzenia optyczno-mechanicznego, skla¬ dajacego sie ze zródla swiatla, uikladu optycznego i mechanizmu przesuwu papieru swiatloczulego.W przedstawionym ukladzie, strumien swiatla od¬ bity od lusterka galwanometru zapisuje na przesu¬ wajacym sie papierze swiatloczulym sygnal z prze¬ twornika elektromechanicznego, przekazany poprzez wzmacniacz na galwanometr. Równoczesnie z sy¬ gnalem, na papierze swiatloczulym rejestrowany jest moment wzbudzenia fali sejsmicznej, przycho¬ dzacy z czujnika momentu wzbudzenia oraz znacz¬ niki czasu z generatora wzorcowego, pozwalajace na wzgledne okreslenie czasu przyjscia sygnalu.Znane aparatury skladaja sie z jednego zestawu wymienionych urzadzen stanowiacych jeden kanal lub z wielu identycznych zestawów, tworzacych aparature wielokanalowa.Stosowane obecnie aparatury sejsmiczne do ba- 10 15 20 25 30 2 dan geologiczno-inzynierskich nie spelniaja odpo¬ wiednich wymogów, jakie stawia przed nimi geo¬ logia inzynierska.Ze wzgledu na koniecznosc stosowania slabych zródel energii do wzbudzania fal sejsmicznych, nie¬ wystarczajacy jest zasieg glebokosciowy rozpozna¬ nia sejsmicznego skal, osiagany przy pomocy badan tymi aparaturami, gdyz nie umozliwiaija one wy¬ dzielania sygnalów uzytecznych o amplitudach po¬ równywalnych z amplitudami szumów naturalnych.Aparatury te, ze wzgledu na ograniczona predkosc przesuwu papieru swiatloczulego i pasmo przepu¬ stowe wzmacniaczy, nie posiadaja mozliwosci reje¬ stracji fal w przedziale czestotliwosci od 300 do 2000 Hz przez co nie zapewniaja dostatecznej zdol¬ nosci rozdzielczej sygnalów i wymaganej doklad¬ nosci pomiarów czasu przyjscia fal. Nierównomier- nosc predkosci przesuwu papieru swiatloczulego jest przyczyna niestalosci polozenia zapisywanych sy¬ gnalów na sejsmogramie.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad.Cel ten zostal osiagniety przez zbudowanie apa¬ ratury sejsmicznej db badan geologiczno-inzynier¬ skich, wielokanalowej, posiadajacej przetworniki elektromechaniczne drgan i wzmacniacze elektro¬ niczne z filtrami o pasmie przepustowym od 30 db 2000 Hz w kazdym kanale aparatury, rejestrator wielokanalowy, generator wzorcowy i czujnik mo¬ mentu wzbudzenia fali sejsmicznej, zaopatrzonej w uklad sterowania rejestratorem wielokanalowym, 648123 podlaczany do czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicznej i generatora wzorcowego, a polaczony z rejestratorem wielokanalowym oraz uklady dy¬ skryminacji amplitudy sygnalu, z których kazdy wlaczony jest do kanalu aparatury miedzy wzmac¬ niacz elektroniczny z filtrami, sterowany z prze¬ twornika elektronomechanicznego drgan i jeden kanal rejestratora wielokanalowego.Kazdy kanal rejestratora wielokanalowego posiada urzadzenia zapisujace, zas kazde urzadzenie zapi¬ sujace zaopatrzone jest w uklad koincydencji po¬ laczony z elementem dwustanowym, który pola¬ czony jest z elementem zapisujacym. Elementy za¬ pisujace, nalezace do jednego kanalu rejestratora wielriteanalowegc, ca rozmieszczone w stalych od¬ leglosciach od siebie i wykonuja zapis na nierucho¬ mym materiale utrwalajacym.: Uk5ad sterowaniaj rejestratorem wielokanalowym zaopatrzony jest w--przerzutnik bistabilny, wyzwa¬ lany z czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicz¬ nej', sterujacy bramka elektroniczna, wlaczona mie¬ dzy generator wzorcowy i dzielnik czestotliwosci obnizajacy czestotliwosc generatora wzorcowego do wymaganej. Do wyjscia dzielnika czestotliwosci podlaczona jest pierwsza, druga i trzecia bramka elektroniczna, przy czym kazda z tych bramek elektronicznych sterowana jest odpowiednio z pierw¬ szego, drugiego i trzeciego przerzutnika bistabilne- go, zas pierwszy z tych przerzutników bistabil- nych wyzwalany jest z czujnika momentu wzbu¬ dzenia fali sejsmicznej. Poprzez pierwsza bramke elektroniczna do wyjscia dzielnika czestotliwosci podlaczony jest uklad opózniajacy poczatek reje¬ stracji wzgledem momentu wzbudzenia fali sejs¬ micznej, skladajacy sie z impulsowych dzielników czestotliwosci o regulowanym stosunku podzialu, pozwalajacy rejestrowac fale sejsmiczne w wybra¬ nym przedziale czasowym.Wyjscie ukladu opózniajacego polaczone jest z wejsciem kasujacym pierwszego przerzutnika bistabilnego i z wejsciem wyzwalajacym drugiego przerzutnika bistabilnego. Poprzez -druga bramke elektroniczna do wyjscia dzielnika czestotliwosci podlaczony jest pierwszy licznik pierscieniowy wie- lostanowy, rozdzielajacy kolejne impulsy wejsciowe na poszczególne wyjscia, pracujacy tylko jeden cykl, dzieki zamknieciu drugiej bramki elektronicznej poprzez skasowanie drugiego przerzutnika bista¬ bilnego impulsem z ostatniego wyjscia tego licz¬ nika.Pierwsze wyjscie tego licznika polaczone jest z przerzutnikiem monostabilnym, który po uplywie czasu generacji impulsu, wyzwala trzeci przerzut¬ nik bistabilny. Wyjscia pierwszego licznika pier¬ scieniowego wielostanowego polaczone sa odpowied- 55 nio z wejsciami pierwszymi ukladów koincydencji nalezacych do urzadzen zapisujacych we wszyst¬ kich kanalach rejestratora wielokanalowego. Po¬ przez trzecia bramke elektroniczna, do wyjscia dzielnika czestotliwosci podlaczony jest drugi licz- 60 nik pierscieniowy wielostanowy, którego wyjscia polaczone sa odpowiednio z elementami dwusta¬ nowymi, nalezacymi do urzadzen zapisujacych we wszystkich kanalach rejestratora wielokanalowego, zas wyjscie ostatnie tego licznika polaczone jest w 64812 4 z wejsciem kasujacym przerzutnika bistabilnego wyzwalanego z czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicznej i wejsciem kasujacym trzeciego prze¬ rzutnika bistabilnego.Wyjscie kazdego ukladu dyskryminacji amplitudy sygnalu polaczone jest wejsciem drugim ukladów koincydencji nalezacych do urzadzen zapisujacych odpowiedniego kanalu rejestratora wielokanalo¬ wego.Aparatura sejsmiczna do badan geologiczno-in¬ zynierskich wedlug wynalazku usuwa niedogod¬ nosci stosowanych obecnie aparatur. Rejestrator aparatury umozliwia uzyskanie absolutnej linio¬ wosci i powtarzalnosci sejsmogramów. Dzieki temu mozliwe jest zastosowanie pomiaru podszumowego polegajacego na sumowaniu kolejno wzbudzanych fal sejsmicznych, przez co zwieksza sie parokrotnie zasieg glebokosciowy badan utworów geologicznych przy stosowaniu slabych zródel energii fal. Równiez dzieki temu mozliwe jest wyeliminowanie praco¬ chlonnych czynnosci dotyczacych przepisywania in¬ formacji zawartych na róznych sejsmogramach w jednolitym ukladzie wspólrzednych przestrzen- no-czasowych.Aparatura umozliwia rejestrowanie sygnalów o wymaganych czestotliwosciach, które sa przeno¬ szone przez wzmacniacze. Rejestrowanie sygnalów o czestotliwosciach do 2000 Hz kilkakrotnie po¬ prawia zdolnosc rozdzielcza badan i dokladnosc po¬ miarów czasów przyjscia fal.Zastosowanie aparatury wedlug wynalazku ogra¬ niczy ilosc wiercen i prac górniczych przy badaniach geologiczno-inzynierskich.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólny schemat blokowy aparatury, fig. 2 schemat blokowy jednego kanalu rejestra¬ tora wraz z ukladami bezposrednio sterujacymi rejestrator. Szczególowa konstrukcja aparatury i jej dzialanie sa opisane nizej.Sygnaly z przetworników elektromechanicznych 1, zamieniajacych drgania gruntu na przebiegi elek¬ tryczne, podawane sa na wielostopniowe wzmacnia¬ cze elektroniczne z filtrami 2 o wejsciach asyme¬ trycznych beztransformatoTOwych. Uklady te wzmacniaja sygnaly w pasmie czestotliwosci wy¬ znaczonym przez aktywne filtry RC górno- i dolno- przepustowe znajdujace sie miedzy stopniami wzmacniajacymi. Wyjscia wzmacniaczy elektro¬ nicznych z filtrami 2 polaczone sa z dyskrymina- torami amplitudy sygnalu 3, którymi sa przerzut- niki Schmidta o regulowanym poziomie dyskrymi¬ nacji, generujacymi impulsy prostokatne o czasie trwania równym czasowi, w którym wartosc sy¬ gnalu przekracza nastawiony poziom dyskryminacji.Wyjscia dyskryminatorów amplitudy sygnalu 3 polaczone sa z rejestratorem wielokanalowym 4 tak, ze przebieg wyjsciowy jednego dyskrymina- tora amplitudy sygnalu 3 wchodzi równolegle na wejscia 5 64 ukladów koincydencji 6 znajdujacych sie w jednym kanale 7 rejestratora wielokanalo¬ wego 4.W chwili wzbudzenia fali sejsmicznej czujnik momentu wzbudzenia fali sejsmicznej 8 wyzwala przerzutnik bistabilny 9 i pierwszy przerzutnik •64812 bistabilny 10, zas przerzutniki te otwieraja odpo¬ wiednio bramke elektroniczna 11 i pierwsza bramke elektroniczna 12. Wówczas impulsy napiecia o wzor¬ cowej czestotliwosci, pochodzace z generatora wzor¬ cowego 13, sa przekazywane poprzez bramke ele¬ ktroniczna 11 na dzielnik czestotliwosci 14, o regu¬ lowanymi stosunku podzialu, skladajacy sie z im¬ pulsowych dzielników czestotliwosci. Wyjscie dziel¬ nika czestotliwosci 14 polaczone jest z pierwsza 12, druga 15 i trzecia 16 bramka elektroniczna.Poprzez otwarta pierwsza bramke elektroniczna 12 impulsy z dzielnika czestotliwosci 14 wchodza na uklad opózniajacy 17 poczatek rejestracji wzgle¬ dem momentu wzbudzenia fali sejsmicznej, skla¬ dajacy sie z dzielników czestotliwosci o regulowa¬ nym stosunku podzialu. Po uplywie czasu wyzna¬ czonego przez uklad opózniajacy 17, zostaje ska¬ sowany pierwszy przerzutnik bistabilny 10, zamy¬ kajacy pierwsza bramke elektroniczna 12, a wy¬ zwolony drugi przerzutnik bistabilny 18, otwieraja¬ cy druga bramke elektroniczna 15, przez która po¬ dawane sa impulsy napiecia z dzielnika czestotli¬ wosci 14 na pierwszy licznik pierscieniowy wielo- stanowy 19, który rozdziela kolejne impulsy przy¬ chodzace na jego wejscie na 64 wyjscia.Kazde wyjscie pierwszego licznika pierscieniowe¬ go wielostanowego 19 polaczone jest z wejsciami 20 ukladów koincydencji 6, przy czym wejsc tych jest tyle, ile aparatura ma kanalów. W przypadku wystapienia koincydencji impulsu z pierwszego li¬ cznika pierscieniowego wielostanowego 19 i impul¬ su z dyskryminatora amplitudy sygnalu 3, uklad koincydencji 6 generuje impuls wchodzacy na ele¬ ment dwustanowy 21, np. przerzutnik bistabilny.Elementy dwustanowe 21 steruja elementy zapi¬ sujace 22, np. zródla swiatla. Uklad koincydencji 6, element dwustanowy 21 i element zapisujacy 22 tworza urzadzenie zapisujace 23.Zródla swiatla sa rozmieszczone w stalej odle¬ glosci od siebie i odizolowane optycznie przegro¬ dami 24, które przylegaja do materialu utrwalaja¬ cego 25, np. papieru swiatloczulego, nieruchomego podczas rejestracji.Impuls z pierwszego wyjscia pierwszego licznika pierscieniowego wielostanowego 19 wyzwala takze przerzutnik monostabilny 26, a z ostatniego wyj¬ scia kasuje drugi przerzutnik bistabilny 18, zamyka¬ jacy druga bramke elektroniczna 15, która w ten sposób zatrzymuje pierwszy licznik pierscieniowy wielostanowy w stanie poczatkowym.Po uplywie czasu trwania impulsu generowane¬ go przez przerzutnik monostabilny 26, wyzwolony zostaje trzeci przerzutnik bistabilny 27 otwierajacy trzecia bramke elektroniczna 16. Zaczyna wówczas pracowac drugi licznik pierscieniowy wielostanowy 28, identyczny jak pierwszy liczn;k pierscieniowy wielostanowy 19. Kazde z wyjsc drugiego licznika pierscieniowego wielostanowego 28 polaczone jest z wejsciami elementów dwustanowych 21, przy czym wejsc tych jest tyle, ile aparatura ma ka¬ nalów. Skasowane elementy dwustanowe 21 wy¬ laczaja te elementy zapisujace 22, które byly uprze¬ dnio wlaczone.Impuls z ostatniego wyjscia drugiego licznika 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 pierscieniowego wielostanowego 28 wchodzi tar wejscie kasujace trzeciego przerzutnika bistabilnego 27, wylaczajac trzecia bramke elektroniczna 16 oraz na wejscie kasujace przerzutnika bistabilnego 9 wyzwalanego z czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicznej 8, wylaczajac bramke elektroniczna 11 zatrzymujaca prace calego ukladu sterowania A rejestratorem wielokanalowym 4. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Aparatura sejsmiczna do badan geologiczno- -inzynierskich, posiadajaca przetworniki elektro¬ mechaniczne drgan i wzmacniacze elektroniczne z filtrami w kazdym kanale, rejestrator wielokana¬ lowy, generator fwzorcowy i czujnik momentu wzbudzenia fald sejsmicznej, znamienna tym, ze ma uklad sterowania (A) rejestratorem wielokanalo¬ wym (4), podlaczony do czujnika momentu wzbu¬ dzenia fali sejsmicznej (8) i generatora wzorcowego (13), a polaczony z rejestratorem wielokanalowym (4), oraz uklady dyskryminacji amplitudy sygnalu (3), z których kazdy wlaczony jest miedzy wzma¬ cniacz elektroniczny z filtrami (2) i jeden kanal (7) rejestratora wielokanalowego (4) przy czym kazdy kanal (7) rejestratora wielokanalowego (4) posiada urzadzenia zapisujace (23), zas kazde urzadzenie zapisujace (23) zaopatrzone jest w uklad koincyden¬ cji (6) polaczony z elementem dwustanowym (21), który polaczony jest z elementem zapisujacym (22), przy czym elementy zapisujace (22), nalezace do kazdego z kanalów rejestratora wielokanalowego (4), rozmieszczone sa w stalych odleglosciach od siebie. 2. Aparatura wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze uklad sterowania (A) rejestratorem wielokanalo¬ wym (4) zaopatrzony jest w prizerzutnik bistabilny (9) podlaczony wejsciem wyzwalajacym do czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicznej (8), polaczo¬ ny z bramka elektroniczna (11), wlaczona miedzy generator wzorcowy (13) i dzielnik czestotliwosci (14), którego wyjscie polaczone jest z pierwsza (12), druga (15) i trzecia (16) bramka elektroniczna, przy ozym kazda z tycn bramek elektronicznych polaczo¬ na jest odpowiednio z wyjsciem pierwszego (10), drugiego (18) i trzeciego (27) przerzutnika bistabil¬ nego, zas pierwszy (10) z tych przerzutników bista- bilnyoh ma wejscie wyzwalajace podlaczone do czujnika momentu wzbudzenia fali sejsmicznej (8), w uklad opózniajacy (17) podlaczony do pierwsze) bramki elektronicznej (12), a którego wyjscie po¬ laczone jest z wejsciem kasujacym pierwszego prze¬ rzutnika bistabilnego (10) i z wejsciem wyzwalaja¬ cym drugiego przerzutnika bistabilnego (18), w pierwszy licznik pierscieniowy wielostanowy (19), podlaczony do drugiej bramki elektronicznej (15), zas wyjscia tego licznika polaczone sa odpowiednio z wejsciami pierwszymi (20) ukladów koincyden¬ cji (6), nalezacych do urzadzen zapisujacych (23) we wszystkich kanalach (7) rejestratora wielokanalo¬ wego (4), przy czym pierwsze wyjscie polaczone jest z przerzutnikiem monostabilnym (26), do którego podlaczone jest wejscie wyzwalajace trzeciego prze¬ rzutnika bistabilnego (27), a wyjscie ostatnie z wej-64812 7 seiem kasujacym drugiego przerzutnika bistabilne¬ go (18), oraz w drugi licznik pierscieniowy wielo- stanowy (28), podlaczony do trzeciej bramki elektro¬ nicznej (16), i którego wyjscia polaczone sa odpo¬ wiednio z elementami dwustanowymi (21), nale¬ zacymi do urzadzen zapisujacych (23) we wszystkich kanalach (7) rejestratora wielokanalowego (4), zas wyjscie ostatnie tego licznika polaczone jest z wej¬ sciem kasujacym przerzutnika bistabilnego (9), po- 8 laczonego z czujnikiem momentu wzbudzenia fali sejsmicznej (8) i wejsciem kasujacym trzeciego przerzutnika bistabilnego (27). 3. Aparatura wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wyjscie kazdego ukladu dyskryminacji ampli¬ tudy sygnalu (3) polaczone jest z wejsciami drugimi (5) ukladów koincydencji (6) nalezacych do urza¬ dzen zapisujacych (23) odpowiedniego kanalu (7) rejestratora wielokanalowego (4). O 4 -i L 8 Fin. 9 ii A 1A iq\- 12 /7| S-S 28 27 19 16 28 Fig.

2. Cena zl 10.- KZG 1 zam. 465/71 — 190 PL PL