SU1603329A1

SU1603329A1 - Method of geoelectric prospecting

Info

Publication number: SU1603329A1
Application number: SU884418613A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Вакульский; Петр Петрович Драбич; Феликс Моисеевич Каменецкий; Петр Вячеславович Новиков; Вадим Митрофанович Тимофеев
Original assignee: Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority date: 1988-05-03
Filing date: 1988-05-03
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к технической физике и может быть использовано в импульсной индукционной электроразведке методом переходных процессов. Цель изобретени - обеспечение возможности измерени полезных сигналов на фоне значительно превышающей их по амплитуде периодической помехи. Эта цель достигаетс тем, что в известном способе геоэлектроразведки, в котором возбуждают в земле электромагнитное поле одинаковыми по длительности, кратной периоду промышленной помехи, сери ми импульсов тока, накапливают в каждой серии стробы сигналов вторичного пол в паузах между импульсами тока, формируют разности накопленных значений стробов сигналов дл каждой пары следующих друг за другом серий импульсов тока и измер ют их усредненное значение, возбуждение электромагнитного пол в каждой серии провод т импульсами тока чередующейс пол рности, при этом пол рность первого импульса в каждой последующей серии устанавливают противоположной пол рности первого импульса в предыдущей серии импульсов тока. 1 ил.The invention relates to technical physics and can be used in pulsed induction electrical prospecting by the method of transients. The purpose of the invention is to make it possible to measure useful signals against the background of a much larger amplitude of periodic noise. This goal is achieved by the fact that in a known method of geoelectromagnetic, in which an electromagnetic field is excited in the earth with equal duration, multiple to the period of industrial interference, a series of current pulses accumulate in each series the strobe signals of the secondary field in the pauses between the current pulses, accumulate the differences of accumulated values gates of signals for each pair of successive series of current pulses and measure their average value, the excitation of the electromagnetic field in each series is conducted by current pulses polarity, while the polarity of the first pulse in each subsequent series is set to the opposite polarity of the first pulse in the previous series of current pulses. 1 il.

Description

Изобретение относитс к технической физике и может быть использовано в импульсной индукционной электроразведке методом переходных процессов.The invention relates to technical physics and can be used in pulsed induction electrical prospecting by the method of transients.

Цель изобретени - обеспечение возможности измерени полезных сигналов на фоне значительно превышающей их по амплитуде периодической помехи. .The purpose of the invention is to make it possible to measure useful signals against the background of a much larger amplitude of periodic noise. .

На чертеже изображена форма импульсов возбуждающего тока (диаграмма 1) и импульсов измер емого сигнала переходных процессов (диаграмма 2),The drawing shows the shape of the pulses of the exciting current (diagram 1) and the pulses of the measured transient signal (diagram 2),

Спосо б реализуетс следующим образом .The method is implemented as follows.

Через генераторный контур пропускают серии импульсов тока чередующейс пол рности , показанные на диаграмме 1, причем пол рность первого импульса в каждой последующей серии устанавливают противоположной пол рности первого импульса в предыдущей серии импульсов. Частоту следовани импульсов тока в каждой серии устанавливают такой, чтобы она превышала частоту помехи в целое число раз, т.е. длительности каждой серии импульсов выбирают одними и теми же, кратными периоду периодической помехи. В паузах между импульсами тока в заданные моменты времени после выключени тока стробируют сигналы -отклики, возникающие в приемном контуре и показанные на диаграмме 2, суммируют значени разнопол рных стробимпульсов на прот жении двух периодов помехи. При этом также суммируют приращени помехи в первом и втором ее периодах. Полученные суммы приращений помехи вычитают, а реON О Ы СОA series of alternating polarity current pulses, shown in diagram 1, are passed through the generator circuit, with the polarity of the first pulse in each subsequent series being set opposite to the polarity of the first pulse in the previous pulse series. The frequency of the current pulses in each series is set such that it exceeds the frequency of interference in an integer number of times, i.e. the duration of each series of pulses is chosen the same multiples of the period of the periodic noise. In the pauses between the current pulses at the specified times after the current is turned off, the gating signals, appearing in the receiving circuit and shown in diagram 2, sum up the values of opposite-polarity strobe pulses during two periods of interference. It also summarizes the increments of interference in its first and second periods. The resulting amounts of interference increments are subtracted, and peON O Ss

ю юyu yu

зультат суммировани полезного сигнала накапливают и усредн ют. По усредненному значению сигнала суд т о строении геоэлектрического разреза.the result of the summation of the useful signal is accumulated and averaged. The averaged value of the signal is used to judge the structure of the geoelectric section.

Приведенный пример соответствует случаю, когда период помехи в четыре раза больше периода следовани импульсов тока и соответственно, периода стробирова- ни , т.е. частота стробировани в четыре раза превышает частоту периодической помехи .The given example corresponds to the case when the period of interference is four times longer than the period of following current pulses and, accordingly, the gating period, i.e. the gating frequency is four times the frequency of the periodic noise.

Стробирование сигнала осуществл етс в моменты времени, имеющие одинаковую задержку относительно момента выключени предшествующих импульсов тока. Величина сигнала в стробимпульсе равна сумме мгновенных значений полезного сигнала А и сигнал помехи Un в моменты стробировани .The signal gating is performed at time points having the same delay relative to the moment of switching off of the preceding current pulses. The magnitude of the signal in the strobe pulse is equal to the sum of the instantaneous values of the wanted signal A and the signal of the Un interference at the moments of strobe.

В течение каждого первого периода регул рной помехи происходит суммирование абсолютных значений разнопол рных информационных импульсов и приращений помехи. Причем приращени помехи суммируютс с учетом знака,During each first period of regular interference, the summation of the absolute values of different polarity information pulses and interference increments takes place. Moreover, the increments of interference are summed up taking into account the sign

За период помехи суммарное знач.ение сигнала.и равноFor the period of interference, the total value of the signal. And

и S (Ai-Ь Uni)( - 1) I 1and S (Ai-b Uni) (- 1) I 1

SAi(-1)2-blun.(-1), SAi (-1) 2-blun. (- 1),

1 1eleven

1 one

где п - число импульсов в каждой серии;where n is the number of pulses in each series;

i - номер импульса в каждой серии.i is the pulse number in each series.

За следующий период, когда пор док следовани бипол рных импульсов тока Мен етс , суммарное значение сигнала u равноOver the next period, when the order of the bipolar current pulses changes, the total value of the signal u is equal to

,(-1) -5ип|(-1). ., (- 1) -5ip | (-1). .

1 - 1eleven

Сформированные из соседних импульсов разности за 2 периода помехи имеют амплитуду иFormed from neighboring pulses, the differences for 2 periods of interference have amplitude and

и AI.and AI.

I 1I 1

Полученное значение далее усиливаетс и усредн етс . По измеренному среднему значению суд т о строении геоэлектрического разреза,The resulting value is further enhanced and averaged. The measured average value is judged on the structure of the geoelectric profile,

Численный анализ величины суммы стробов за период синусоидальной помехи с амплитудой Um показывает, что ее максимальное значение наступает при п 3A numerical analysis of the magnitude of the sum of strobes over a period of sinusoidal interference with an amplitude Um shows that its maximum value occurs at n 3

(,73 Um) и далее монотонно уменьшаетс и при , ,51 Um. Величина полезного сигнала с ростом п непрерывно растет.(, 73 Um) and further monotonously decreases as,, 51 Um. The value of the useful signal with increasing n is continuously increasing.

Анализ показывает, что выигрыш по динамическому диапазону, определ ющийс The analysis shows that the gain over the dynamic range determined by

отношением максимального суммарного значени помехи Un в прототипе и предлагаемом способе, растет с увеличением п. При синусоидал ьной форме помехи он измен етс от 0,5 при до 61,7 при ,the ratio of the maximum total value of the Un interference in the prototype and the proposed method increases with increasing n. With a sinusoidal interference form, it changes from 0.5 at up to 61.7 at

при том же уровне сигнала. Учитыва , что обычно амплитуда помехи не менее, чем в 100 раз превосходит сигнал, выигрыш по динамическому диапазону позвол ет обеспечить измерени полезного сигнала в услоВИЯХ , когда способ-прототип не может быть реализован из-за перегрузки измерител помехой.at the same signal level. Considering that the amplitude of the interference is usually at least 100 times larger than the signal, the gain in dynamic range allows measurement of the useful signal in conditions where the prototype method cannot be realized due to the overload of the interference meter.

Наиболее эффективное использование предлагаемого способа будет при индукционном исследовании верхних слоев Земли, когда измерение сигнала осуществл етс в диапазоне сотен микросекунд и частота следовани зондирующих импульсов может быть значительно выше частоты промышленной помехи. Указанные преимуществаThe most effective use of the proposed method will be in the induction study of the upper layers of the Earth, when the signal is measured in the range of hundreds of microseconds and the frequency of the probe pulses can be much higher than the industrial interference frequency. The indicated advantages

способа позвол ют использовать его приThe method is allowed to be used when

неразрушающем контроле сред и новых материалов импульсными электромагнитнымиnon-destructive testing of media and new materials by pulsed electromagnetic

методами.by methods.

Claims

Formula of gain

A method of geoelectrical exploration by exciting an electromagnetic field in the earth with the same rio duration, a multiple of the industrial interference period, a series of current pulses, the accumulation of secondary field signals in each series of strobe gaps between current pulses, the formation of the difference between the accumulated values of strobe signals for each pair following

Another series of current pulses and measurement of their averaged value, characterized in that, in order to enable measurement of useful signals against a background significantly exceeding their amplitude of the periodic disturbance, the excitation of the electromagnetic field in each series is carried out by alternating polarity current pulses, while the polarity - the first pulse in each subsequent series is set to the opposite polarity of the first pulse in the previous series of current pulses.

V v u