Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 09.12.1974 73254 KI. 42c, 42 MKP G01v 1/20 Twórcywynalazku: Leon Mucha, Henryk Norek, Julian Smolenski Uprawniony z patentu tymczasowego'Przedsiebiorstwo Poszukiwan Geofizycznych, Warszawa (Polska) Sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych, zwlaszcza geofonów i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych, zwlaszcza geofonów i urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znany sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonu polega na tym, ze dwa geofony tego samego typu, jeden badany a drugi pomocniczy z unieruchomionym systemem ruchomym, podlacza sie kazdy poprzez rezystor do wyjscia generatora napieciowego, natomiast do punktów polaczenia geofonów z rezystorami podla¬ cza sie wejscie urzadzenia pomiarowego. Spadek napiecia na impedancji cewki geofonu pomocniczego z unieru¬ chomionym systemem ruchomym kompensuje spadek napiecia na impedancji cewki geofonu badanego, dzieki czemu na wejsciu urzadzenia pomiarowego otrzymuje sie napiecie z obwodu dynamicznego geofonu badanego.Nastepnie mierzy sie wartosc napiecia o czestotliwosci pomiarowej i jej harmonicznych.Znane urzadzenie do stosowania tego sposobu zaopatrzone jest w generator napieciowy o regulowanej czestotliwosci przebiegu wyjsciowego i odpowiednio malych znieksztalceniach nieliniowych oraz w miernik znieksztalcen nieliniowych z selektywnym przestrajanym miliwoltomierzem.Stosowany sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonu nie zapewnia wymaganej dokladnosci pomiaru. Wynika to z róznicy impedancji kazdego egzemplarza geofonu tego samego typu i nieliniowej zaleznosci impedancji cewki geofonu w funkcji czestotliwosci, co uniemozliwia kompensacje spadku napiecia na impedancji cewki geofonu badanego, napieciem na impedancji cewki geofonu pomocniczego, szczególnie w górnym zakresie czestotliwosci pomiarowych. Wymagane przy pomiarach wartosci amplitud pradu w obwodzie dynamicznym badanego geofonu ograniczaja wartosci rezystorów wlaczonych miedzy geofony i generator napieciowy, w wyni¬ ku czego przez geofon badany i geofon pomocniczy nie plyna identyczne prady, ponadto obwód dynamiczny geofonu badanego jest obciazony rezystancja rezystora wlaczonego miedzy generator i geofon badany.Stosowane urzadzenie do pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonu nie zapewnia identycznego pod wzgledem amplitudy i fazy sterowania pradem geofonu badanego i geofonu pomocniczego z powodu zaopatrze¬ nia urzadzenia w generator napieciowy. Nie posiada ono ukladów pozwalajacych kompensowac napiecie wynika¬ jace z róznych impedancji cewki geofonu badanego i geofonu pomocniczego. Stosowane urzadzenie nie ma2 73 254 amplifiltrów sygnalów o czestotliwosci sieci i jej harmonicznych, co nie pozwala mierzyc znieksztalcenia nieliniowe w poblizu tych czestotliwosci, ze wzgledu na ograniczona selektywnosc stosowanego miliwoltomierza selektywnego. Ograniczona selektywnosc miliwoltomierza jest równiez przyczyna tego, ze im mierzone znie¬ ksztalcenia sa mniejsze, tym sa mierzone z wiekszym bledem.Celem wynalazku jest zmniejszenie bledu pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonów i usuniecie wad urzadzenia do pomiaru znieksztalcen nieliniowych.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie nizej omówionego sposobu. Do pierwszego wyjscia generatora pradowego podlacza sie pierwsza koncówke geofonu badanego, a do drugiego wyjscia generatora pradowego i drugiej koncówki geofonu badanego podlacza sie odpowiednio pierwsze i drugie wejscie ukladu kompensuja¬ cego. Nastepnie laczy sie pierwsze i drugie wyjscie generatora pradowego z wejsciem miernika znieksztalcen nieliniowych. Unieruchamia sie system ruchomy geofonu badanego i kompensuje sie dla kazdej czestotliwosci pomiarowej spadek napiecia na impedancji cewki geofonu badanego przy pomocy ukladu kompensujacego.Nastepnie system ruchomy geofonu badanego odblokowuje sie i wykonuje pomiar znieksztalcen nieliniowych geofonu.Urzadzenie do stosowania wyzej opisanego sposobu, posiadajace miernik znieksztalcen nieliniowych z selektywnym przestrajanym miliwoltomierzem, zaopatrzone jest w generator pradowy o dwu separowanych wyjsciach i uklad kompensujacy spadek napiecia na impedancji cewki geofonu badanego.Miernik znieksztalcen nieliniowych jest zaopatrzony we wzmacniacz róznicowy, polaczony z ukladem amplifiltrów dostrojonych do czestotliwosci sieci i jej drugiej harmonicznej, wyjscie którego polaczone jest z miliwoltomierzem skladowej podstawowej napiecia na obwodzie dynamicznym badanego geofonu. Wyjscie ukladu amplifiltrów jest równiez polaczone z przestrajanym amplifiltrem dostrojonym do czestotliwosci pomia¬ rowej, który z kolei polaczony jest z selektywnym miliwoltomierzem dostrajanym kolejno do czestotliwosci harmonicznych czestotliwosci pomiarowej. Uklad kompensujacy posiada miedzy wejsciem drugim i masa szere¬ gowo polaczony rezystor o regulowanej rezystancji z cewka indukcyjna o regulowanej indukcyjnosci, natomiast wejscie pierwsze polaczone z masa. Alternatywnie - uklad kompensujacy ma wlaczonmiedzy wejsciem pierw¬ szym i masa kondensator o regulowanej pojemnosci, natomiast miedzy wejsciem drugim i masa rezystor o regulo¬ wanej rezystancji.Sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonów wedlug wynalazku, zapewnia poprawe dokladnosci pomiarów, dzieki pelnej kompensacji spadku napiecia na impedancji cewki geofonu badanego w szerokim zakresie czestotliwosci pomiarowych oraz dzieki zastosowaniu generatora pradowego, o dwu separowanych wzgledem siebie wyjsciach, nie obciazajacego obwodu dynamicznego geofonu. Urzadzenie do stosowania sposo¬ bu, wedlug wynalazku, zapewnia identyczne, pod wzgledem amplitudy i fazy, pradowe sterowanie geofonu badanego i ukladu kompensujacego spadek napiecia na impedancji cewki tego geofonu. Zaopatrzone jest ono w elementy zapewniajace pelna kompensacje spadku napiecia na impedancji cewki geofonu. Miernik znieksztal¬ cen nieliniowych urzadzenia zaopatrzony jest w amplifiltry eliminujace zaklócenia sieciowe, co pozwala mierzyc znieksztalcenia nieliniowe geofonu przy czestotliwosciach zblizonych do czestotliwosci sieci oraz w przestrajany amplifiltr dostrajany do czestotliwosci pomiarowej, co pozwala zwiekszyc dokladnosc pomiaru malych znie¬ ksztalcen nieliniowych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia schemat blokowy urzadzenia do stosowania sposobu pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonu , a fig. 2 i fig. 3 przedstawiaja alternatywne przyklady wykonania ukladu kompensujacego.Sposób pomiaru znieksztalcen nieliniowych geofonu polega na tym, ze miedzy pierwsze wyjscie 1 generatora pradowego 2 i pierwsze wejscie 3 ukladu kompensujacego 4 wlacza sie geofon badany 5, a wyjscie drugie 6 generatora pradowego 2 laczy sie z wejsciem drugim 7 ukladu kompensujacego 4. Nastepnie wyjscie pierwsze 1 generatora pradowego 2 i wyjscie drugie 6 generatora pradowego 2 laczy sie z wejsciem miernika znieksztalcen nieliniowych 8, po czym unieruchamia sie system ruchomy badanego geofonu 5 i przy pomocy ukladu kompensujacego 4 kompensuje sie spadek napiecia na cewce geofonu badanego 5. Po skompensowaniu odblokowuje sie system ruchomy geofonu badanego 5. Pojawiajaca sie wówczas róznica na wejsciu miernika znieksztalcen nieliniowych 8 jest napieciem na obwodzie dynamicznym badanego geofonu 5. Przy pomocy miernika znieksztalcen nieliniowych 8 mierzy sie znieksztalcenia nieliniowe tej róznicy napiec.Urzadzenie do stosowania sposobu znieksztalcen nieliniowych geofonów, wedlug wynalazku, zaopatrzone jest w generator pradowy 2 o dwu separowanych wzgledem siebie wyjsciach — pierwsze 1 i drugie 6, miernik znieksztalcen nieliniowych 8 oraz w uklad kompensujacy 4.Generator pradowy 2 ma regulowana czestotliwosc i regulowany prad wyjsciowy o odpowiednio malych znieksztalceniach nieliniowych, przy czym prady wyjsciowe z pierwszego 1 i drugiego 6 wyjscia generatora maja •3 73 254 jednakowe amplitudy i te sama faze. Miernik znieksztalcen nieliniowych 8 zaopatrzony jest we wzmacniacz róznicowy 9 o duzej dyskryminacji sygnalów synfazowych, polaczony z ukladem amplifiltrów 10 dostrojonych do czestotliwosci sieci i jej drugiej harmonicznej. Do wyjscia ukladu amplifiltrów 10 podlaczony jest miliwolto- mierz 11 mierzacy skladowa napiecia o czestotliwosci pomiarowej na obwodzie dynamicznym geofonu oraz z przestrajanym amplifiltrem 12 dostrajanym do czestotliwosci pomiarowej. Amplifiltr ten polaczony jest z selektywnym przestrajanym miliwoltomierzem 13 dostrajanym do czestotliwosci harmonicznych czestotliwosci pomiarowej.Uklad kompensujacy 4 ma wejscie pierwsze 3 polaczone z masa, natomiast miedzy wejsciem drugim 7 i masa szeregowo polaczony rezystor 14 o regulowanej rezystancji z cewka indukcyjna 15 o regulowanej in- dukcyjnosci.W alternatywnym rozwiazaniu uklad kompensujacy 4 ma miedzy wejscie pierwsze 3 i mase wlaczony kondensator 16 o regulowanej pojemnosci, natomiast miedzy wejscie drugie 7 i mase ma wlaczony rezystor 17 o regulowanej rezystancji. PL