SU1649482A1 - Устройство дл дистанционного определени упругих свойств донных осадков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к разработке аппаратуры дл  инженерно-геологических исследований на акватори х и может быть использовано при гидрографических исследовани х акустических свойств донных.грунтов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и разрешающей способности определени  градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделени  отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности интервалах донных осадков и увеличени  надежности выделени  амплитуд сигналов вдоль базы приема. Устройство позвол ет возбудить акустический им-/ пульс групповым источником, прин ть и зарегистрировать однократно и многократно отраженные от дна колебани , измерить глубины водоема и зависимости критического угла падени  по глубине и рассто нию, соответствующему максимуму амплитуд отраженного сигнала, дл  определени  скорости продольной волны, измерить амплитуды отражени  дл  определени  плотности осадков и скорости распространени  поперечных волн. Устройство содержит многоканальную приемную косу , блок предварительных усилителей фильтров, коммутатор каналов, аналого-цифровой преобразователь, блок буферной пам ти, оперативное запоминающее устройство, буферный ре- гистр, блок записи на магнитную ленту , монитор, одноканальное приемное устройство, блок управлени  параметрами приема, блок усилени  и фильтрации , блок переключателей, источник акустических сигналов, три импульсных излучател , синхронизатор, блок автоматического запуска и привод наблюдений , блок управлени  записью, схему логики записи, блок организации циклов зондировани , схему логики записи. 7 ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к разработке аппаратуры дл  инженерно-геологических исследований на акватори х и может быть использовано при гидрографических исследовани х акустических свойств донных грунтов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и разрешающей способности -определени  градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделени  отраженных сигналов, сформи

рованных в различных по мощности интервалах донных осадков, и увеличение надежности выделени  амплитуд сигналов вдоль базы приема.

На фиг„ 1 приведена обща  структурна  блок-схема данного устройства; на фиг.2 - структурна  схема блока организации цикла зондировани ; на фиг.З - структурна  схема блока управлени  параметрами приема; на фиг.4 - структурна  схема блока запуска излучателей; на фиг.З временные диаграммы работы данного устройства; на фиг,6 - временные ди аграммы работы схем переключени  баз приема и смены режимов работы, на фиг.7 - временные диаграммы работы схемы запуска излучателей.

Устройство содержит многоканальную приемную косу 1, первую 2, вторую 3, третью 4, четвертую 5 секции многоканальной приемной косы, блок предварительных усилителей-фильтров ;кв ммутатор 7 каналов, усилитель 8 с автоматическим регул тором усилени  аналого-цифровой преобразователь 9 (АЦП), блок 10 буферной пам ти, оперативное запоминающее устройство 11 (ОЗУ), буферный регистр 12, блок 13 записи на магнитную ленту, монитор 14, одноканальное приемное устройство 15, блок 16 управлени  параметрами приема, блок 17 усилени  и фильтрации, самописец 18, блок 19 переключателей, первый 20, второй 21, четвертый 22 и третий 23 переключатели , синхронизатор 24 развертки , блок 25 запуска излучателей, ис

точник 26 акустических сигналов, первый 27, второй 28, третий 29 импульсные излучатели акустических сигналов, синхронизатор 30, блок 31 автоматического запуска и прив зки наблюдений, таймер 32, блок 33 управлени  и контрол , блок 34 управлени  записью, схему 35 логики -раписи, счетчик 36 байтов и кадров, %лок 37 организации цикла зондировани  .

Блок организации цикла зондировани  (фиг, 2) содержит первый счетчик 38 сейсмограмм, первый логический элемент И 39, ключевые схемы 40, второй логический элемент И 41, третий логический элемент И 42, элемент НЕ 43, генератор 44 короткого импульса, второй счетчик 45 сейсмо- грамм, формирователь 46 сигналов от10

- 15

494824

метки момента (ОМ) возбуждени , логический элемент ИЛИ 47, блок задержек 48, блок 49 управлени  накоплением , формирователь 50 сигнала начала вывода, блок 51 ограничени  количества отсчетов (длительности записи ) .

Блок управлени  параметрами приема (фиг. 3) содержит переключатель

52канальности записи, переключатель

53баз приема, переключатель 54. Блок запуска излучателей (фиг, 4)

содержит генератор 55 тактовой частоты , блок 56 регулировки частоты генератора тактовой частоты, многофазный тактовый генератор 57, разв зывающую схему 58.

0

5

0

5

0

5

0

5

На фиг.5 обозначены: 59 - импульсы запуска синхронизатора развертки, 60 - импульс запуска от устройства автоматического запуска и прив зки наблюдений; 61 - сигнал, разрешающий прохождение отметок момента через блок организации цикла эондиро- вани  62 - сигналы сброса счетчика байтов и кадров, разрешающие запуск источника акустических сигналов, 63 - сигналы сброса, разрешающие запуск высокочастотного излучател  64 - импульсы отметок момента возбуждени  группы одиночных излучателей 65 - импульсы отметок момента возбуждени  высокочастотного излучател , 66 - сигналы начала накоплени ; 67 - сигналы конца накоплени , 68 - диаграммы записи в буферную пам ть сейсмограмм от группы одиночных излучателей; 69 - диаграммы записи в буферную пам ть сейсмограмм высокочастотного излучател ; 70 - сигнал начала вывода информации в НМЛ; 71 - импульс запуска НМЛ; 72 - диаграммы записи этикетки и кода конца записи 73 - сигнал разрешени  записи информации в НМЛ, 74 - импульсы отметок момента в фиктивном масштабе времени.

На фиг. 6 обозначены: 75 - управл ющие сигналы, определ ющие коды номеров опрашиваемых каналов; 76 - сигналы выборок отсчетов амплитуд коммутатора каналов; 77-80 - временные диаграммы опроса групп каналов коммутатором; 81-84 - сигналы, определ ющие коды номеров, подключаемых к коммутатору каналов секций пье- зокосы.

На фиг.7 обозначены: 85 - импульсы запуска синхронизатора развертки, 86 - временна  диаграмма тактовых импульсов, 87 - сигнал, разрешающий прохождение отметки возбуждени } 88-90 - импульсы запуска одиночных излучателей, 91 - импульс отметки момента на входе блока 37 организации цикла зондировани .

Блок 10 буферной пам ти устройства полностью соответствует устройству накопител  цифрового сейсмического НЦС-48 сейсмостанции Прогресс устройство монитора 14 полностью соответствует устройству Монитор сейсмостанции Прогресс. Информационные вход и выход блока 10 буферной пам ти сопр гаютс  соответственно с выходными шинами аналого-цифрового преобразовател  9 и ОЗУ 11.

Блок 33 управлени  и контрол  устройства соответствует схеме управлени  прототипа, в него вход т дешифратор каналов, синхронизатор, счетчик каналов, устройство управлени  индикацией, устройство св зи с накопителем . Блок 33 управлени  и контрол  устройства позвол ет без изменени  конструкции сн ть с выходных контактов все необходимые сигналы дл  организации новых св зей в предлагаемом устройстве: с коммутатором 7 каналов, с блоком 10 буферной пам ти , с блоком 13 записи на магнитную ленту, с блоком 16 управлени  параметрами приема и блоком 37 организации цикла зондировани .

Блок 34 управлени  записью имеет то же функциональное назначение,что и в прототипе, и конструктивно содержит старт-стопные блоки, позвол ющие формировать запускающие импульсы .

Устройство работает следующим образом.

По априорным данным определ ют минимальную мощность hMMH сло  придонных осадков, в котором необходимо исследовать упругие свойства, среднее значение Со скоростей распространени  продольных волн в этом слое, а также среднюю глубину h воды на участке исследований, длину базы 1М4кс приема и шагДХ между группами сейсмоприемников в многоканальной приемной косе 1.

Преобладающую частоту наиболее высокочастотного из одиночных излу

чатепей, первого одиночного излуча- , тел  27, устанавливают из условий f( Ср /ЬМИц, частоты каждого из более низкочастотных излучатепей различаютс  относительно первого и один относительно другого не менее чем на октаву. Число N секций многоканальной приемной косы устанавливают исход  из необходимых длины базы приема, шага между группами сейсмоприемников и- числа К каналов, одновременно подключаемых к входу коммутатора 7 каналов по условию

N

1/лакс 7 ДХ-К

(1)

Многоканальную приемную косу 1 и источник 26 акустических сигналов буксируют судном со скоростью V вдоль линии профил . На втором переклю- чателе 21 числа возбуждений устанавливают код числа 2N, на третьем переключателе 23 интервала воэбуждени  устанавливают код интервала времени t, который определ ют исход  из услови , что за врем  Т( Дс( (2N-1) судно пройдет рассто ние , не превышающее размер первой

зоны Френел  на границе вода - дно дл  преобладающей длины волны , излучаемой наиболее высокочастотным первым импульсным излучатепем 27. Практически этот интервал Д t t устанавливают исход  из услови 

АГ L J- () . (2) а 1 NV 2

(

f

0

5

На основании информации, поступающей с монитора 14 о глубине h воды, четвертым переключателем 22 устанавливают необходимую задержку начала записи относительно момента возбуждени  первого излучател  и длительность записи, на третьем переключателе 23 устанавливают необходимый интервал Ь. t между моментами возбуждени  импульса каждым излучателем.

При выходе судна в точку зондировани  по импульсу запуска (фиг.5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и прив зки наблюдений запускают первый импульсный излучатель 27 источника 26 акустических сигналов, а. затем с интервалом &t - последующие одиночные второй 28 и третий 29 излучатели с возрастающей преобладающей длиной волны. Отраженные от дна сигналы принимают первой

секцией 2 многоканальной приемной косы 1, усиливают и фильтруют их в блоке 6 предварительных усилителей- фильтров, оцифровывают их и записывают вначале в блок 10 буферной пам ти , а затем - в блок 13 записи на магнитную ленту и вывод т на экран монитора 14.

Процесс приема и записи сигналов проходит следующим образом.

Импульс запуска (фиг. 5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и прив зки наблюдений поступает в блок 33 управлени  и контрол , который по сигналам таймера 32 вырабатывает управл ющие импульсы (фиг.5, диаграммы 61-63), поступающие на управл ющий вход коммутатора 7 каналов , блок 16 управлени  параметрами приема и блок 34 управлени  записью . При по влении управл ющего сигнала (фиг.5, диаграмма 62) на входе переключател  52 канальности записи он отключает от коммутатора 7, каналов одноканальное приемное устройство 15 и подключает к коммутатору 7 из блока 6 предварительных усилителей-фильтров усилители К каналов первой секции 2 многоканальной приемной косы 1. Одновременно схема 35 логики записи вырабатывает пр моугольный сигнал (фиг..5, диаграмма 61), разрешающий прохождение импульсов отметки момента (фиг. 5, диаграммы 64 и 65) с синхронизатора 24 развертки в блок 37 организации цикла зондирований и в блок 25 запуска излучателей.

Из блока 37 организации цикла зондировани  импульс отметки момента (фиг. 5, диаграмма 64) поступает в схему 35 логики записи и счетчик 36 байтов и кадров.

С первого переключател  20 код числа возбуждений в зондировании заноситс  во второй элемент И 41 по коду.

Второй переключатель 21 интервала возбуждени  через промежутки времени Дс согласно условию (2) вырабатывает импульсы запуска (фиг. 5, диаграмма 59), поступающие на вход синхронизатора 24 развертки, который одновременно запускает источник 26 акустических импульсов и развертку самописца 18, причем наиболее высокочастотный одиночный первый излучатель 27 срабатывает при каждом им1649482b

пульсе запуска, однако в блок 6

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

варительных усилителей-фильтров ле прохождени  импульса запуска (фиг. 5, диаграмма 60) от блока автоматического запуска и прив  наблюдений сигналы высокочастот первого излучател  27 поступают рез одно возбуждение, а на само сец 18 после фильтрации низких тот в высокочастотном блоке 17 лени  и фильтрации - при каждом буждении, где он воспроизводитс виде набора сейсмических трасс прерывного временного разреза,

Сигнал (фиг. 5, диаграмма 61 выработанный в схеме 35 логики си, одновременно  вл етс  сигна сброса перед началом цикла зонд вани  первого 38 и второго 45 с чиков сейсмограмм, которые про вод т подсчет суммарного количе импульсов отметки момента (фиг. диаграммы 64 и 65), прошедших ч формирователь 50 сигнала начала вода, формирователь 46 сигналов метки момента, генератор 44 кор кого импульса и третий логическ элемент И 42. Когда код набранн на первом переключателе 20 числ буждений в зондировании совпада кодом первого двоично-дес тично счетчика 38 сейсмограмм, первый гический элемент И 41 вырабатыв импульс запрета, который после мента НЕ 43, запрещает проход и пульсов отметки момента (фиг. 5 диаграммы 64 и 65) в схему 35 л ки записи и в счетчик 36 байто кадров дл  организации цикла за писи информации в блок 13 запис на магнитную ленту и дл  началь сброса. При совпадении набранно на первом переключателе 20 исл возбуждений в зондировании с ко первого счетчика 38 сейсмограмм мирователь 50 сигнала начала вы формирует сигнал начала вывода формации (фиг. 5, диаграмма 70) поступающий в блок 10 буферной ти, из которого начинаетс  выво формации в блок 13 записи на ма ную ленту. По этому же сигналу исходит смена кодов Ъазы приема переключателе 53 баз приема.

После прохождени  первого им пульса отметки момента (фиг. 5, аграмма 64) с синхронизатора 24 вертки на блок 25 запуска излуч

пульсе запуска, однако в блок 6

5

0

5

0

5

0

45

50

55

предварительных усилителей-фильтров после прохождени  импульса запуска I (фиг. 5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и прив зки наблюдений сигналы высокочастотного первого излучател  27 поступают через одно возбуждение, а на самописец 18 после фильтрации низких частот в высокочастотном блоке 17 усилени  и фильтрации - при каждом возбуждении , где он воспроизводитс  в виде набора сейсмических трасс - непрерывного временного разреза,

Сигнал (фиг. 5, диаграмма 61), выработанный в схеме 35 логики записи , одновременно  вл етс  сигналом сброса перед началом цикла зондировани  первого 38 и второго 45 счетчиков сейсмограмм, которые производ т подсчет суммарного количества импульсов отметки момента (фиг.5, диаграммы 64 и 65), прошедших через формирователь 50 сигнала начала вывода , формирователь 46 сигналов отметки момента, генератор 44 короткого импульса и третий логический элемент И 42. Когда код набранного на первом переключателе 20 числа возбуждений в зондировании совпадает с кодом первого двоично-дес тичного счетчика 38 сейсмограмм, первый логический элемент И 41 вырабатывает импульс запрета, который после элемента НЕ 43, запрещает проход импульсов отметки момента (фиг. 5, диаграммы 64 и 65) в схему 35 логики записи и в счетчик 36 байтов и кадров дл  организации цикла записи информации в блок 13 записи на магнитную ленту и дл  начального сброса. При совпадении набранного на первом переключателе 20 исла возбуждений в зондировании с кодом первого счетчика 38 сейсмограмм формирователь 50 сигнала начала вывода формирует сигнал начала вывода информации (фиг. 5, диаграмма 70), поступающий в блок 10 буферной пам ти , из которого начинаетс  вывод информации в блок 13 записи на магнитную ленту. По этому же сигналу происходит смена кодов Ъазы приема в переключателе 53 баз приема.

После прохождени  первого импульса отметки момента (фиг. 5, диаграмма 64) с синхронизатора 24 развертки на блок 25 запуска излучателей он поступает на логический элемент ИЛИ 47 блока 37 организации цикла зондировани , далее - на блок 48 задержек и  вл етс  началом отсчета с задержки записи. После прохождени  чис- ла отсчетов,установленного на четвертом переключателе 22 задержки и длительности записи, блок 48 задержек

вырабатывает сигнал (фиг. 5, диаграмма 66) начала накоплени  информации в блоке 10 буферной пам ти и начинает работать блок 51 ограничени количества отсчетов, который вырабатывает сигнал (фиг. 5, диаграмма 67) окончани  накоплени  после того, как через него пройдет установленное на четвертом переключателе 22 задержки и длительности записи число отсчетов записи. Накопление информации в бло ке 10 буферной пам ти прекращаетс  до прихода следующего сигнала (фиг.5 диаграмма 66) с блока 48 задержек.

После накоплени  заданного количества сейсмограмм блок 49 управлени  накоплением по сигналам блока 33 управлени  и контрол  после прохождени  сигнала (фиг. 5, диаграмма 71) на разгон блока 3 и записи заголовка (фиг.5, диаграмма 72) разрешает сигналом (фиг. 5, диаграмма 73) формирование отметок моментов (фиг.5 диаграмма 74) в фиктивном масштабе времени через интервалы времени (фиг. 5, диаграммы 68 и 69), соответствующие длительности записи, которые формируютс  формирователем 46 сигналов отметки момента возбуждени  и поступают на вход генератора 44 короткого импульса.

Перед началом цикла записи в блок 13 происходит сброс в нуль первого счетчика 38 сейсмограмм в блоке 37 организации цикла зондировани . Приход импульсов отметки момента (фиг.5 диаграммы 64 и 65) увеличивает установленный на первом счетчике 38 код на единицу. С приходом каждой отметки момента в третьем логическом элементе И 42 вырабатываютс  импульсы сброса (фиг.5, диаграммы 66 и 63), устанавливающие счетчик 36 байтов и кадров в нули, и начинаютс  новые циклы отсчета байтов и кадров, синхронизированные с отметкой момента излучени  каждого акустического импульса. Одновременно по сигналам (фиг. 5, диаграммы 66 и 43) в схеме 35 логики записи

с - 10

25

30

  15 20 ,

,

6494821°

происходит сброс и по вление сигналов разрешени  записи в блок 13, а блок 34 управлени  записью формирует начало нового кадра записи с нулевым номером.

Длительность кадра записи соответствует одному циклу опроса каналов коммутатором 7. Пор док опроса каналов определ етс  управл ющими сигналами (фиг. 6, диаграмма 75) на выходе переключател  54 дискретности, составл ющими четырехразр дный цифровой код. Коммутатор 7 каналов открываетс  на короткое врем , определ емое длительностью сигналов (фиг,6, диаграмма 76), и опрашивает канал, номер которого определен четырехразр дным кодом и двухразр дным кодом номера группы каналов, открытой дл  .опроса в моменты времени, определ емые сигналами (фиг.6, диаграммы 77- 80), установленными на входе коммутатора 7 каналов к моменту сн ти  отсчета.

Подключение к коммутатору 7 каналов первой, второй, третьей и четвертой секций многоканальной приемной косы 1 осуществл етс  в соответствии с числовыми кодами, определ емыми сигналами (фиг. 6, диаграммы 81- 84), вырабатываемыми на выходе пере- ключатеа  53 баз приема при поступлении на его вход очередных отметок , момента (фиг.5, диаграмма 64) возбуждени  источника 26 акустических импульсов. По сигналу (фиг. 5, диаграмма 61) перед началом каждого цикла возбуждени  регистр кода баз приема переключател  53 баз приема устанавливаетс  в нули.

Работа блока 25 запуска излучателей осуществл етс  в соответствии с временными диаграммами, приведен- 45 ными на фиг.7. При по влении импульса запуска (фиг. 7, диаграмма 85) в моменты времени (фиг. 5, диаграммы 64 или 65) на входе блока 25 запуска излучателей она генерирует тактовые 50 импульсы (фиг. 7, диаграмма 86) с длительностью, задаваемой третьим переключателем 23 оперативного блока 19 управлени . Период тактовых импульсов определ ет интервал задержки относительно друг друга импульсов (фиг. 7, диаграммы 88-90), вырабатываемых на выходе блока 25 запуска излучателей и поступающих на входы одиночных первого 27, второго 28,

35

40

55

третьего 29 излучателей источника 26 акустических сигналов. На одном из выходов блока 25 запуска излучателей формируетс  сигнал отметки момента (фиг. 7, диаграмма 91), поступающий в качестве инициирующего сигнала на логический элемент ИЛИ 47 блока 37 организации цикла зондировани  и переключатель 52 канальности записи. По сигналам Режим переключател  52 переключени  канальности записи многофазный тактовый генератор 57 блока 25 запуска излучателе вырабатывает один или несколько им- пульсов запуска, поступающих соответственно либо только на высокочастотный первый излучатель 27, либо дополнительно и на второй 28 и третий 29 излучатели источника 26 акустических сигналов.

Синхронизаци  записей, полученных в разных циклах возбуждени  дл  составлени  свободной сейсмограммы,осуществл етс  путем организации нового начала отсчетов кадров и байтов в каждом цикле возбуждени . Первый в цикле сформированный кадр через буферный регистр 12 заноситс  на ленту блока 13, а в соответствующие байты формата записи заноситс  код номера сейсмограммы, снимаемый через ключевые схемы 40, управл емые первым логическим элементом 39 сигналами Кадр и Байт, поступающими со схемы 35 логики записи и счетчика 36 байтов и кадров. Код номера сейсмограммы с ключевых схем 40 поступает через блок 34 управлени  записью и ОЗУ 11 в.буферный регистр 12 и далее, стробируемый соответствующими сигналами Байт и Кадр записываетс  на ленту блока 13 в соответствующие байты формата в течение всего цикла возбуждени . Многократное (в каждом кадре) дублирование кода номера сейсмограммы обеспечивает надежное считывание его с ленты.

прохождени  через первый счетчик 38 сейсмограмм количества импульсов отметки момента, установленного на первом переключателе 20, второй логический элемент И 41 вырабатывает сигнал запрета, который инвертируетс  элементом НЕ 43 и запрещает проход преобразованного генератором 44 короткого импульса сигнала отметки момента через второй

0

5

5

0

5

0

5

0

5

И 41 и блока 34 не получа  имлогическии элемент управлени  записью, пульса сброса (фиг. 5, диаграмма 63), производит запись в блок 13 информации в течение жестко установленного времени Д, превышающего по длительности максимально возможный интервал между одиночными возбуждени ми . Далее происходит запись на ленту кода конца записи (фиг.5, диаграмма 72), торможение и останов, и переключатель 52 канальности записи переходит в состо ние записи сигналов только от одного высокочастотного первого излучател  27 и ожидани  прихода следующего импульса запуска (фиг.5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и прив зки наблюдений или таймера 32.

За счет того, что сложный акустический импульс, генерируемый источником 26, состоит из разнесенных во времени узкополосных импульсов, следующих друг за другом с установленным на третьем переключателе 23 интервалом задержек At, исключающим их наложение друг на друга, достигаетс  временное разделение сигналов . Каждый из зондирующих импульсов формирует отраженный сигнал в слое донных осадков, соответствующем по мощности длине волны каждого одиночного излучател , чем достигаетс  частотное разделение регистрируемых отраженных сигналов, сформированных в каждом из слоев. Поскольку длина волны каждого зондирующего импульса различна, то различаютс  амплитудно- фазовые и кинематические характеристики регистрируемых отраженных сигналов, так как интегральные упругие свойства слоев разной мощности различны из-за их уплотнени  с глубиной, т.е. наличи  градиента упругих свойств. Указанный цикл работы устройства обеспечивает не искаженную взаимной интерференцией запись отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности сло х придонных осадков, что позвол ет определить различи  акустических свойств на разной глубине от дна, т.е. установить градиент акустических свойств и тем самым повысить разрешающую способность исследований.

В соответствии с таким циклом работы устройства после записи в блок 10 буферной пам ти одной сейсмограммы спуст  интервал времени & t( от момента первого возбуждени  сложного акустического импульса всеми одиночными излучател ми источника 26 акус- тического импульса вновь возбуждают сложный акустический импульс и одновременно подключают к коммутатору 7 каналов усилители блока 6 предварительных усилителей фильтров, на вхо- ды которых поступают сигналы с второй К-канальной секции 3 многоканальной приемной косы 1. Группы сейсмо- нриемников в многоканальной приемной косе 1 располагают так, чтобы К каналов второй секции 3 простран- ственно были более удалены от источник 26 акустических сигналов, чем К каналов первой секции 2, а группы сей- смоприемников третьей секции 4 рас- полагают на большем удалении,чем группы второй секции 3, и т.д. Цикл возбуждений группы М первого 27, второго 28, третьего 29 излучателей повтор ют 11 раз с подключением каждый раз все более удаленных первой 2, второй 3, третьей 4 и четвертой секций многоканальной приемной косы 1, и таким образом получают на отрезке профил , не превышающем по длине первую зону Френел , N К-канальных записей и занос т их в одну информационную зону блока 10 буферной пам ти. В момент возбуждени  первого наиболее высокочастотного пер- вого излучател  27 формируют код отметки момента (фиг. 5, диаграмма 64), который синхронизируют с началом отсчета счетчика 36 байтов и кадров.

Возможность записи сейсмограммы с числом сейсмических трасс, значительно превышающим количество регистрирующих каналов на входе АЦП 9, обеспечивает повышение точности определени  градиентов плотности и скоростей сейсмических волн за счет того, что шаг между группами сейсмо- приемников может быть сделан достаточно малым, чтобы достичь заданную детальность измерени  амплитуд вдоль базы приема.

Синхронизированные N записей фильтруют полосовыми фильтрами, центральные частоты которых равны преобладающим частотам спектров, излучаемых одиночными первым 27, вторым 28 и третьим 29 излучател ми, нижние граничные частоты принимают равными на

одну октаву ниже, а верхние - на одну октаву выше центральной.

Из N X М синхронизированных и от- фильтрованных записей составл ют М сводных (NX К)-ка°нальных сейсмограмм и по ним измер ют амплитуды отраженных от дна сигналов вдоль базы приема .

Далее дл  каждой частоты по максимумам амплитуд отраженных от дна однократных и многократных волн определ ют критический угол ol и наход т скорость Ср( распространени  продольной волны в слое с мощностью, соответствующей преобладающей длине, из соотношени 

Pt

-:тЈ,Т. U-1.2М) (3)

sinot

Т

5 JQ $ 20 25 30 ,- 40

45

50

5

I5

(А)

По величине амплитуд однократных и многократных волн определ ют коэффициент отражени  R дна при нормальном падении и по формуле

Acflq R) Cp((1+R)

где О и Л - соответственно плотности воды и донных осадков, определ ют плотность донных осадков.

Далее с учетом геометрического расхождени  потерь энергии вследствие неупругого поглощени  и величин коэффициента отражени  в докритичес- кой и закритической област х и найденных величин Ср и П{ наход т с использованием известных алгоритмов 10, 11 путем подбора значени  рости С п поперечных волн.

По найденным эффективным параметрам в сло х, мощности которых равны мин г определ ют известными приемами дифференциальные параметры в сло х, мощности которых равны Лддцк , (-.....(-Лм- мин)I т.е; получают данные о градиенте упругих параметров по глубине.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  дистанционного определени  упругих свойств донных осадков, содержащее многоканальную приемную косу, блок предварительных усилителей-фильтров, коммутатор каналов , блок управлени  параметрами приема, усилитель с автоматической регулировкой усилени , аналого-цифровой преобразователь, блок управлени 

   записью, оперативное запоминающее устройство, буферный регистр, блок записи на магнитную ленту, источник акустических сигналов, блок управле- ни  и контрол , синхронизатор, таймер , счетчик байтов и кадров, схему логики записи, приемное устройство, блок усилени  и фильтрации, блок автоматического запуска и прив зки наблюдений, первый и второй переключатели , синхронизатор развертки, самописец и блок организации цикла зондировани , выходы которого соединены с первыми входами блоков предва- рительных усилителей-фильтров, первые выходы которых соединены с первыми входами коммутатора каналов, первый выход которого соединен с первым входом усилител  с регул тором усилени , первый выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразовател , первый выход оперативного запоминающего устройства соединен с первым входом буферного регистра, первый выход которого соединен с первым входом блока записи на магнитной ленте, выход синхронизатора соединен с вторыми входами коммутатора каналов , усилител  с автоматической регу- лировкой усилени , аналого-цифрового преобразовател  и буферного регистра и с первыми входами блока управлени . записью, схемы логики записи и счетчика байтов и кадров соответственно, выход блока автоматического запуска и прив зки наблюдений соединен с первым входом блока управлени  и контрол , второй вход которого соединен с выходом таймера, а первый -выход блока управлени  и контрол  подключен к второму входу блока управлени  записью , третий вход которого подключен к первому выходу счетчика байтов и кадров, четвертый вход блока управ- . лени  записью соединен с первым выходом блока организации цикла зондировани , первый выход блока управлени  записью соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства, второй вход блона записи на магнитной ленте соединен с первым выходом схемы логики записи, второй выход которой соединен с первым входом блока организации цикла зондировани , второй и третий входы которого соединены с вторым и третьим выходами счетчика байтов и кадров соответственно, второй вход которого

   5 0 5 о «. о 5 Q

   5

   соединен с вторым выходом блока организации цикла зондировани , четвертый вход которого соединен с выходом первого переключател , первый выход блока управлени  параметрами приема соединен с третьим входом коммутатора каналов, выход второго переключател  соединен с первым входом синхронизатора развертки, выход которого соединен с входом самописца,о т- личающеес  тем, что, с целью повышени  точности и разрешающей способности определени  градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделени  отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности интервалах донных осадков, и увеличени  надежности выделени  амплитуд сигналов вдоль базы приема, дополнительно введены блок запуска излучателей , блок буферной пам ти, мони-. тор, третий и четвертый переключатели , а источник акустических сигналов выполнен в виде группы М разночастот- ных импульсных излучателей, а многоканальна  приемна  коса выполнена в виде N секций, кажда  из которых содержит группы сейсмоприемников, при этом первый,- второй и третий входы блока буферной пам ти соединены с первым выходом аналого-цифрового преобразовател , вторым выходом блока управлени  записью и вторым выходом блока управлени  и контрол , выход блока буферной пам ти соединен с вторым входом оперативного запоминающего устройства, третий вход которого соединен с выходом синхронизатора, выход буферного регистра соединен с первым входом монитора, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управлени  и кон-, рол  + четвертый выход которого подключен к четвертому входу коммутатора каналов, п тый и шестой выходы блока управлени  и контрол  подключены к первому входу блока управлени  параметрами приема и п тому входу блока организации цикла зондировани  соответственно , третий выход которого соединен с вторым входом блока управлени  параметрами приема, третий и четвертый входы которого подключены к первому выходу блока запуска излучателей и к выходу синхронизатора соответственно, второй и третий выходы блока управлени  параметрами

   приема соединены с вторым входом блока предварительных усилителей- фильтров и с первым входом блока запуска излучателей, второй вход кото- рого соединен с выходом синхронизатора развертки, выход третьего переключател  соединен с третьим входом блока запуска излучателей, второй и третий выходы которого соединены с шестым входом блока организации цикла зондировани  и входами источника акустических сигналов соответственно, выход четвертого переключател  соединен с седьмым входом блока организа- ции цикла зондировани , восьмой вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразовател ,

   четвертый и п тый выходы блока организации цикла зондировани  подключены к четвертому входу блока буферной) пам ти и к второму входу схемы логики записи соответственно, первые и вторые выходы приемного устройства соединены с третьими входами блока предварительных усилителей-фильтров и входами блока усилени  и фильтрации соответственно, выходы которого соединены с входами самописца, третий вход блока записи на магнитную ленту соединен с третьим выходом блока управлени  записью, п тый вход которого соединен с третьим выходом схемы логики записи.

   Фиг. 3.

   W j, I

   it П.5

   - П

   SasafplU .

   Sasa IP 5аза2р

   5aza fp 0 85 Sasalp 17r

   gl SabulpUJi SazaZpV

   #

   и

   Фиг. б.

   Фиг. 7.