SU187332A1

SU187332A1 - DEVICE FOR ISOLATION AND TRANSFORMATION

Info

Publication number: SU187332A1
Application number: SU912064A
Authority: SU
Original assignee: В. С. Музы лев

Description

Известные устройства дл выделени и преобразовани полезного сейсмического сигнала из микросейсмических помех содержат эмиттерный новторитель, линейный имнульсиый усилитель, диодный ограничитель, след щую систему и усилитель-формирователь импульсов.The known devices for isolating and converting a useful seismic signal from microseismic interference include an emitter innovator, a linear pulsed amplifier, a diode limiter, a tracking system, and a pulse shaper amplifier.

Предлагаемое устройство конструктивно отличаетс от известных тем, что в нем на вход эмиттерного повторител включен преобразователь синусоидальных сигналов в трапецеидальные, св занный через разделительный конденсатор с оконечным каскадом усилител сейсмостанции.The proposed device differs structurally from the fact that a sinusoidal-to-trapezoidal signal converter is connected to the emitter follower input connected through a coupling capacitor to the terminal stage of the seismic amplifier.

Применение описываемого устройства позволит существенно повысить точность проводимых исследований, что особенпо важно при геологическом и инженерно-геологическом изучении малых глубип. Повышение точности измерений дает возможность значительно расширить область применени малоканальных сейсмостаиций, позволит использовать их дл различных видов сейсмического каротажа и изучени скоростей распространени упругих колебаний в твердых породах (на обнажени х, в горных выработках и т. д.).The use of the described device will significantly improve the accuracy of the research, which is especially important in the geological and engineering-geological study of small depths. Improving the accuracy of the measurements makes it possible to significantly expand the field of application of low-channel seismic deposits, allowing them to be used for various types of seismic logging and the study of the propagation velocity of elastic waves in solid rocks (on outcrops, in mine workings, etc.).

дальные, дифференцирующую цепь, эмиттериый повторитель, линейный импульсный усилитель , диодный ограничитель с посто нным и переменным порогами ограничени , усилитель-формирователь импульсов, устройство, позвол ющее контролировать величину и характер микросейсмических помех по стрелочному индикатору, и устройство дл перехода с первой фазы приход щей волны на вторую.long, differentiating circuit, emitter follower, linear pulse amplifier, diode limiter with constant and variable limiting thresholds, pulse driver, device for monitoring the magnitude and nature of microseismic interference using the dial indicator, and device for switching from the first phase of the incoming waves to the second.

Основным элементом схемы вл етс преобразователь синусоидальных сигналов в трапецеидальные, который состоит из трансформатора Tpi с пермаллоевым сердечником и трем обмотками /, 2 и 3. СоотношениеThe main element of the circuit is a converter of sinusoidal signals into trapezoidal, which consists of a Tpi transformer with a permalloy core and three windings /, 2 and 3. Ratio

витков в обмотках 1 : 2, 4 : 3. Втора обмотка имеет вывод от средней точки. К концам ее подключены диоды Д и Да, причем один из них подключаетс с помощью тумблера Вк. К третьей обмотке подключена мостова выпр мительна схема, собранна на точечных германиевых диодах Дз, Д, Д-„ Дв типа Д9Д. Нагрузкой дл нее вл етс потенциометр и дополнительное сопротивление RIS, к которому параллельно подключаетс стрелочпый индикатор 4. Дифференцирующа чейка состоит из конденсатора Сз и сопротивлени R-Z. Эмиттерный повторитель и линейный импульсный усилитель выполнены на триодах П-13-А (Т и Т-), усилитель-форми{7з ). Диодный ограничитель состоит из диода Да, сопротивлени R и конденсатора Св. Эыиттерный повторитель и усилитель отличаютс от общеизвестных схем лишь режимом работы и номиналами деталей.turns in the windings 1: 2, 4: 3. The second winding has a lead from the midpoint. D and D diodes are connected to its ends, and one of them is connected using a toggle switch Bk. The bridge is connected to the third winding with a rectifying circuit assembled on Dz, D, D- Dv Dv type D-type germanium diodes. The load for it is a potentiometer and an additional resistance RIS, to which the pointer indicator 4 is connected in parallel. The differentiating cell consists of a capacitor C3 and an resistance R-Z. The emitter follower and linear pulse amplifier are made on triodes P-13-A (T and T-), amplifier-form {7z). The diode limiter consists of a diode Yes, the resistance R and the capacitor St. Rep. Repeater and amplifier differ from the well-known circuits only in the mode of operation and in the ratings of the parts.

Устройство работает следующнм образом.The device works as follows.

Электрические сигналы синусоидальной формы, возникающие в сейсмоприемнике, усиливаютс усилителем на полупроводниковых приборах. К оконечному каскаду усилител , собранному на триоде П-25, через разделительный конденсатор Ci подключаетс предлагаемое устройство. Синусоидальные колебани , поступающие на трансформатор Tpi, преобразуютс в нем в трапецеидальные. Врем нарастани их фронта но сравнению с синусоидой уменьшаетс в 7-8 раз, причем оно не зависит от амплитуды синусоидальпых сигналов, начина с 0,2 в и до максимального неиска/кенного выходного сигнала усилител в 10 0. Преобразование осуществл етс за счет нелинейных свойств нермалло при его намагничивании. Дл этой цели иснользуетс обмотка 3, мостова схема, потенциометр 17, сопротивление и конденсатор Сд. За счет тока, протекающего в этой цепи, осуществл етс преобразование электрических сигналов синусоидальной формы в трапецеидальные .Sine-wave electrical signals arising in a seismic receiver are amplified by an amplifier on semiconductor devices. To the terminal stage of the amplifier, assembled on the triode P-25, through the separation capacitor Ci connects the proposed device. The sinusoidal vibrations entering the Tpi transformer are converted into trapezoidal ones in it. The rise time of their front is reduced by 7-8 times compared to a sinusoid, and it does not depend on the amplitude of the sinusoidal signals, starting from 0.2 V and up to the maximum non-seeking / kennogo output signal of the amplifier 10 0. The conversion is due to nonlinear properties nermallo at its magnetization. For this purpose, winding 3, bridge circuit, potentiometer 17, resistance and capacitor Cd. Due to the current flowing in this circuit, the sinusoidal electrical signals are converted into trapezoidal signals.

С помощью диодов Да, Д-2 и сопротивлени JR они преобразуютс в пололштельные импульсы трапецеидальной формы. Причем, если измерени выполн ютс но первой фазе, то примен етс двухполупериодное выпр мление , а по второй - однополупериодное. Переключение осуществл етс с помощью тумблера BKI. Полученные импульсы дифференцируютс , поступают на эмиттерный повторитель, а затем - на линейный импульсный усилитель, на выходе которого получаютс усиленные отрицательные импульсы. Они образуютс как от полезных сейсмических сигналов, так и от микросейсмических помех. Их амплитуда линейно зависит от амплитуды синусоидальных сигналов на входе преобразовател , а временное положение их по отношению к синусоиде не зависит от нее. Во временном отнощении они располагаютс почти в точке пересечени синусоиды с нулевой линией. После линейного импульсного усилител отрицательные импульсы поступают на диодный ограничитель. Дальнейщее выделение полезного сейсмического сигнала может осуществл тьс двум нут ми: либо автоматически по заданному соотпощению полезный сигнал - мнкросейсмическа помеха, либо установлением огра)нчени по максимальному уровню микросейсмических помех. В первом случае напр жение ограничепи мен етс пропорционально величине микросейсмических помех, во втором оно остаетс посто нным. При использовании автоматического ограничени нанр жение ограничени с помощью потенциометра подбираетс таким, чтобы при плавном изменении микросейсмических помех амплитуда импульсов от них пе превышала напр жени занирани дппда Д. В момент нрихода полезного сейсмического сигнала, превышающего амплитзду микросейсмических помех в данный момент, напр жение занирапи диода Дв благодар наличию фильтра g не успевает быстро увеличитьс , поэтО Му и.мпульсы от первых фаз этого сигнала пройдут через диод Да. Примен ть автоматическое ограничение целесообразно, если па стрелочном индикаторе наблюдаетс плавное изменение величины микросейскических помех. В этом слзчае удаетс более уверенно выделить на переменном фоне мпкросейсмнческих помех слабые, резко начинарощиес полезные сигналы, а следовательно, увеличить глубину исследовани при тех же услови х возбуждени упругих колебаний. Кроме того, уменьшитс врем , затрачиваемое па подстройку прибора в процессе работы. Если же на фоновом значении микросейсмических помех наблюдаютс резкие изменени амплитуды помех , сходные по характеру с приход щим сиг5 палом, то целесообразнее примен ть ограничение но максимальному уровню помех. Полезный сигнал должен превышать максимальный уровень микросейсмических помех. В этом случае с помощью тумблера Вк-2 наWith the help of diodes Yes, D-2 and JR resistance, they are converted into polleshitelny trapezoidal pulses. Moreover, if the measurements are carried out in the first phase, then a full-wave straightening is applied, and in the second - a half-wave one. Switching is performed using the BKI toggle switch. The resulting pulses are differentiated, fed to the emitter follower, and then to a linear switching amplifier, the output of which produces amplified negative pulses. They are generated from both useful seismic signals and microseismic interference. Their amplitude linearly depends on the amplitude of sinusoidal signals at the input of the converter, and their temporal position relative to the sinusoid does not depend on it. In time, they are located almost at the intersection of the sinusoid with the zero line. After the linear pulse amplifier, negative pulses arrive at the diode limiter. Further extraction of the useful seismic signal can be carried out by two nuts: either automatically, by a given preset, the useful signal is a multi-seismic disturbance, or by setting a limit on the maximum level of microseismic interferences. In the first case, the voltage limited is proportional to the magnitude of microseismic noise, in the second it remains constant. When using an automatic limitation, the limiting voltage is adjusted using a potentiometer so that with a smooth change of microseismic interference, the amplitude of the pulses from them does not exceed the voltage to decrease the DPSD. Due to the presence of the g filter, the Dw does not have time to increase rapidly, the Poet Mu impulses from the first phases of this signal will pass through the Yes diode. It is advisable to use automatic limitation if a smooth change in the magnitude of microseis interference is observed on the arrow indicator. In this case, it is more confident to distinguish weak, sharply beginning useful signals from the alternating background of microseismic interference and, consequently, to increase the depth of investigation under the same conditions for the excitation of elastic oscillations. In addition, the time spent on adjusting the instrument during operation will be reduced. If, on the background value of microseismic interference, there are abrupt changes in the amplitude of interference, similar in character to the incoming signal, it is more expedient to apply a restriction but a maximum level of interference. The wanted signal must exceed the maximum level of microseismic interference. In this case, using the toggle switch Bk-2 on

0 диод Дз подаетс небольшое посто нное папр жение (0,2-0,4 в), а усиление усилител подбираетс таким, чтобы амплитуда импульсов от микросейсмических помех не превышала напр жени запирани диода. Импульсы от полезпого сейсмического сигнала, превысившие папр жение запирапи диода Дз, пройдут через него. Имнульсы, прошедшие через диодпый ограничитель Дв, ностунают на усилитель-формирова0 тель Гз, усиливаютс им и формирзпотс в пр моугольные с длительностью переднего фронта в 20-40 мксек и затем должны быть поданы на схему управлени счетпым устройством .0, a diode Dz is supplied with a small constant voltage (0.2-0.4 V), and the gain of the amplifier is chosen so that the amplitude of the pulses from microseismic interference does not exceed the voltage of the locking diode. The pulses from the useful seismic signal, exceeding the load of the locking diode Dz, will pass through it. The impulses that have passed through the diode limiter Dv, butt on the amplifier-forming Gz, are amplified by it and form into rectangular ones with a leading edge duration of 20–40 microseconds and then must be fed to a counting device control circuit.

Тумблер Вк служит дл перехода в процессе работы с первой фазы приход щей волны на вторую, а при уменьшении их амплитуд пиже уровн микросейсмических помех переходит па последующие фазы. Переход на вторую и иоследующие фазы позволит существенно увеличить глубинность исследовани при одних и тех же услови х возбуждени . Периодический контроль за временем прихода первой и второй фазы сейсмической волны по мере удалени точек наблюдени от пункта удара позволит установить момент выключени счетного устройства на первой фазе приход щей волны и второй, а следовательно,The toggle switch Bk serves for the transition from the first phase of the incoming wave to the second one in the process of operation, and when their amplitudes decrease, the level of microseismic interference goes to the next phases. The transition to the second and subsequent phases will significantly increase the depth of exploration under the same excitation conditions. Periodic monitoring of the arrival time of the first and second phases of the seismic wave as the observation points move away from the point of impact will allow you to set the moment of switching off the counting device in the first phase of the incoming wave and the second, and therefore

избежать ошибки в определении времени прихода первого вступлени . Кроме того, провед последовательно два измеренн в одной точке по первой и второй фазам (с выключенным фильтром в усилр1теле), по разностиavoid mistakes in determining the time of arrival of the first entry. In addition, two successively measured at one point in the first and second phases (with the filter turned off in the amplifier), by the difference

щего сигнала. При включенном тумблере S/Cj работа ведетс по первой фазе.signal. When the S / Cj toggle is on, work is carried out in the first phase.

Дл визуального наблюдени за характером н интенсивностью микросейсмических помех применен стрелочный индикатор (в станции он может быть иснользован также дл контрол нап) жений и считывани реззльтатов измерений). Прибор измер ет падение напр жени на сопротивлении , через которое проходит ток, создаваемый микросейсмическими помехами. Этот ток проинтегрирован во времени 0,15 сек, так что прибор показывает осредпениое значение величины микросейсмических помех. По нему можно определить их интенсивность на различных фильтраци х усилител , а зна частоту полезного сигнала, установить онтимальную фильтрацию . По нему также можно судить и об интенсивности приход щего полезного сигнала.For visual observation of the nature and intensity of microseismic interference, an arrow indicator was used (in the station it can also be used to monitor the pressure and read out the measurement results). The instrument measures the voltage drop across the resistance through which the current generated by microseismic interference passes. This current is integrated in time of 0.15 s, so the device shows the average value of the magnitude of microseismic interference. Using it, one can determine their intensity on various filtering of the amplifier, and, knowing the frequency of the useful signal, set the optimum filtering. It can also be used to judge the intensity of the incoming useful signal.

Этот же индикатор удобио использовать дл установки необходимого уснленн усилител .The same indicator is convenient to use to install the required usable amplifier.

Предмет и з о б р е т е и и Subject and d on and e and

Устройство дл выделени и нреобразовани полезного сейсмического снгнала из мпкросейсмических помех с визуальным контролем их величины в сейсмостанци х без виДИМОЙ запнси, содержащее эмиттерный повторитель , линейный импульсный усилитель, диодный ограничитель, след щую систему и усилитель-формирователь импульсов, отличающеес тем, что, с целью повышени точностиA device for isolating and reconstructing a useful seismic signal from macroseismic interference with visual control of their magnitude in seismic stations without a visible signal, containing an emitter follower, a linear pulse amplifier, a diode limiter, a tracking system and a pulse shaping amplifier, which is different. increase accuracy

измерений, в нем на вход эмиттериого повторител включен преобразователь синусоидальных сигналов в трапецеидальпые, св занный через разделительный конденсатор с окоиечным каскадом усилител сейсмостанции.measurements, in it the input of an emitter follower includes a converter of sinusoidal signals into trapezoidal signals, connected through an isolating capacitor with an eye cascade of a seismic amplifier.

Cs s Cs R,, U 7-ih-Cs s Cs R ,, U 7-ih-