SU1193622A1 - Способ геоэлектроразведки - Google Patents

Abstract

I. СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЁДКИ , при котором возбуждают мйогочастотный зондирующий сигнал, измеHfooT его частоту, принимают вторичный сигнал и измер ют его фазу, по величиие 1соторой суд т о свойствах геологических тел и вмещающих пород, о тли ч ающий с   тем, что, с целью повышени  информативности зондирующий сигнал возбуждают формированием последовательности радио .импульсов с заданным периодом. Длительностью и формой модулирующего импульса, измен ют частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу последовательности по заданному закону , принимают вторичную последовательность радиоимпульсов, определ ют величину разности фаз по отношению к зондирующему сигналу, функцию зависимости величины разности фаз от номера радиоимпульса и ее коррел ционные характеристики, по которым суд т о свойствах геологических тел и вмещающих пород. 2.Способ по п. 1, о т л и чающийс  тем, что частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу измен ют по линейному закону в диапазоне 0,1-10 МГц. 3.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу измен ют по синусоидальному закону в диапазоне 0,1-10 МГц. 4.Способ по.пп. 1-3, от ли чающийс  тем, что период зондирующего радиоимпульса задают в диапазоне 0,01-100 икс, а его длительность - в диапазоне 0,005-10 мкс.

Description

Изобретение относитс  к геофизике , а более конкретно к способам геоэлектроразведки с использованием электромагнитных волн высокой частоты , и предназначено дл  обнаружени  подповерхностных объектов, разведки полезных ископаемых, например рудных месторождений.

Цель изобретени  - повышение информативности .

На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 эпюры сигналов.

Устройство дл  реализации способа содержит приемопередающую антенну 1, антеннЕ 1й переключатель 2, приемное устройство 3, передающее устройство А, а также фазовый дискриминатор 5 и аналого-цифровой преобразователь (ЛЩ ) 6, вход щие в состав измерительного устройства 7, блок 8 изменени  частоты несущей а также коррелометр 9, блок 10 пам ти и блок 11 управлени  и измерени  времени задержки, вход щие в состав устройства 12 обработки информации , а также блок 13 изменени  периода и длительности модулирующего импульса и блок 14 индикации. На фиг. I изображены также исследуема  среда 15, вмещающа  исследуемый объект 16. На фиг. 2 представлены эпюры сигналов импульсов 17 синхронизации, опорного сигнала 18 фазового дискриминатора 5, зондирующего сигнала 19, на выходе передающего устройства 4, сигнала 20,отраженного на выходе приемного устройства 3, разностного сигнала 21 на выходе фазового дискриминатора 5.

Способ реализуют следующим образом .

С блока 11 управлени  и измерени  времени задержки импульсы 17 синхронизации подаютс  на блок изменени  частоты несущей 8 и на блок 13 изменени  периода и длительности модулирующего импульса, которые упр авл ют работой передающего устройства 4. I

Блок 13 изменени  периода и длительности модулирующего импульса запускает передающее устройство 4, которое вырабатьшает радиоимпульсы несущую частоту которых от импульса к импульсу по заданному закону

193622

измен ют с помощью блока 8 изменени  частоты несущей (на выходе опорный сигнал 18 ), а период и длительность - с помощью блока 13 5 изменени  периода и длительности модулирующего импульса.

С выхода передающего устройства

4зондирующий сигнал 19 - периодическа  последовательность радиоимпульсов - через антенный переключатель 2 поступает на приемопередающую антенну I, исследуемую среду 15, и прохЪдит до исследуемого объекта 16, частично поглощающего его и частичноотражающего в направлении приемопередающей антенны 1. Отраженный сигнал принимают с помощьк приемопередающей антенны 1 и через антенный переключатель 2, приемное устройство 3 ( на выходе - отраженный сигнал 20 )и фазовый дискриминатор

5(на выходе - разностный сигнал 21) подают на аналого-цифровой преобразователь 6, который синхронизируют

с третьего выхода блока 11 управлени  и измерени  времени задержки.

Одновременно с запуском передающего устройства 4 запускаетс  схема измерени  блока I1 управлени  и измерени  времени задержки.

В фазовом дискриминаторе 5.происходит сравнение отраженного сигнала 20 с выхода приемного устройства 3 с опориьм сигналом 18 блока 8 изменени  частоты несущей и выдел етс  разностный сигнал 21.

При следующем запуске передающего устройства 4 с другой частотой разность фаз на выходе фазового дискриминатора 5 измен етс . Получающа с  при этом величина разности фаз преобразуетс  аналого-цифровым преобразователем 6 в дискретную функцию и поступает на коррелометр 9.

Величина изменени  фазы отраженного сигнала при изменении длины волны от 100 до 400 м составл ет, например, 9 и 2° дл  глины.

Информаци  дл  различных сред в виде сигналов, пропорциональных величине изменени  фазы, заложена в блок 10 пам ти и с частотой тактовых импульсов в виде дискретной функции статических значений фаз отраженных сигналов подаетс  на коррелометр 9, который определ ет соответствие полученной величины разности фаз с величиной разности фаз, заложенной в блок 10 пам ти, и вьщает сигнал останова дл  блока 1I управлени и измерени  времени .задержки и сигнал разрешени  на индикацию результатов измерени  в виде данных об исследуемом объекте и глубине его расположеии .

Например, если величина разности фаз окажетс  равной 2° (прй-измеЯении длины волны передатчика от I00 до 400 м), то на выходе блока 14 индикации будет показано, что отражающий объект - глина, и будет указана глубина ее размещени , пропорциональна  времени задержки отраженного сигнала.

Длительность зондирующих импульсов и период задают в зависимости от конкретной теологической задачи. Например, при работе по объектам на глубине до 10 MB породах со скоростью распростра1Гени  электромагнитной энергии пор дка 50 м/мкс длительность зондирующих импульсов не должна превышать 0,01-1 мкс.

Дп  того, чтобы задний фронт отраженного сигнала 20 не приходил во врем  действи  последующего импульса , выбор энергетического, потенциала производ т, учитыва  затухание электромагнитной энергии в породах, что св зано с решением Конкретной геофизической задачи по глубинности и разрешающей способности .

Глубинность радиолокационного метода дл  решени  геофизических задач составл ет величину - от единиц метров до нескольких километров Период следовани  зондирующих импульсов при скорости распространени  электромагнитной энергии во вмещаюце й среде 30-300 м/мкс составл ет 0,01-100 МКС.

Так как разрешающа  способность на малых глубинах составл ет еди- . ницы метров, а на больших - дес тки

193622

сотни метров, длительность зонди , рующего импульса должна находитьс  в пределах 0,005-10 мкс. Скважность , определ юща  отношение длительности импульса к периоду следовани  импульсов, должна иметь пределы 2-2-10.

Поскольку зондирующий импульс должен содержать не менее 5-10 периодов несущей частоты, частота несущей должна измен тьс  в пределах 0,1-10 МГц.

Измененне частоты зондирующего сигнала, обуславливающее изменение

15 фазы отраженного сигнала, должно быть периодическим и равноверо тным дл  заданного интервала изменени  частоты. Закон модул ции вьюбкочастотного напр жени  при этом но20 и линейньА характер (пилообразный характер, треугольный) или синусоидальный.

Предлагаемый способ позвол ет измер ть врем  между излученным и отраженн1л импульсами, а также определ ть величину разности фаз отраженного сигнала по отношению к зондирующему.

Импульсы 17 синхронизации могут вырабатьшатьс  различиыми устройствами , например, по схеме генератор синусоидального напр жени  делитель частоты - формирователь выходных импульсов - интегральньми

микросхемами К218ГГ1, К155АГ1, К155АГЗ и др. При этом период следовани  импульсов определ ют параметрами навесных элементов.

Опорный сигнал 18, измен ющийс 

по частоте от периода к периоду, может быть получен с помощью генераторов с электронной перестройкой частоты таких, как транзисторный генератор на варикапах, клистронный

генератор и др. .

19

20

/

ti

Claims (4)

1. СПОСОБ ГЕ0ЭЛЕКТР0РАЗ-

ВЁДКИ, при котором возбуждают многочастотный зондирующий сигнал, изменяют его частоту, принимают вторичный сигнал и измеряют его фазу, по величине которой судят о свойствах геологических тел и вмещающих пород, о тли ч ающий с я тем, что, с целью повышения информативности зондирующий сигнал возбуждают формированием последовательности радио.импульсов с заданным периодом, длительностью и формой модулирующего импульса, изменяют частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу последовательности по заданному закону, принимают вторичную последовательность радиоимпульсов, определяют величину разности фаз по отношению к зондирующему сигналу, функцию зависимости величины разности фаз от номера радиоимпульса и ее корреляционные характеристики, по которым судят о свойствах геологических тел и вмещающих пород.

2. Способ по π. 1, о т л и чающийся тем, что частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу изменяют по линейному закону в диапазоне 0,1-10* МГц.

3. Способ по π. 1, о т л и ч а тощи й с я тем, что частоту несущей от радиоимпульса к радиоимпульсу изменяют по синусоидальному закону в диапазоне 0,1-10* МГц.

4. Способ по.пп. 1-3, отличающийся тем, что период зондирующего радиоимпульса задают в диапазоне 0,01-100 мкс, а его длительность - в диапазоне 0,005-10 мкс.

SU ..,1193622