SU828151A1 - Устройство дл геоэлектроразведки - Google Patents

Description

ства, содержащего усилитель с переключаемой чувствительностью и измеритель 3. Недостаток указанного устройства заключаетс  в том, что оно может работать только в режиме однопол риых зар док, а следовательно , не обеспечивает высокой точности измерений. Кроме того, при работе с устройством оператор отличает пропускание тока от паузы субъективно по степени флуктуации стрелки регистрирующего ирибора , их длительности и т. д. Это приводит к ошибкам и снижает достоверность измерений . Известна также аппаратура дл  геоэлектроразведки с использованием нестационарных электрических полей, состо ща  из 1енератора импульсов тока (без синхроимпульсов ), датчиков первичного и вторичного пол  и автономного приемного устройства, содерл ащего усилитель с переключаемой чувствительностью, врем задающий блок и стробирующпй измеритель 4. Автономное приемное устройство исследует заранее известную информацию о сигнале передатчика путем программировани  работы системы синхронизации врем задающего блока. Одиако така  аппаратура имеет ограниченное число операции, в частности оиа непригодна дл  работ методами переходных процессов и зар да с измерением как электрического , так и магнитного пол . Нри исследовании неустановившихс  полей в указанных методах необходим автоматический учет знака вторичного пол , так как данный знак может не совпадать со знаком вызвавшего его первичного пол . В этой аппаратуре такого учета пет, поскольку измер емые сигналы вторичиых полей всегда одного знака с первичпым нолем. Кроме того, применение этой аппаратуры ограпичеио из-за ограниченности ширины временного окна, в течение которого работает система автоматической подстройки фазы, св занна  с наличием в измерителе кварцевых часов. За счет цеодииаковости частот измерител  и генератора происходит набег фазы, иривод щий к срыву синхронизации, причем коррекци  фазы синхронизирующей системы возмол на только р дом с генератором (по кабелю). Аналогична  коррекци  необходима вс кий раз при сбо х в работе и при включении генератора. Все это снижает производительность труда, так как требует периодического возвращени  оператора с профил  наблюдений в точку нахождени  генератора. Цель изобретени  - повыщение точности измерений. Дл  этого в устройстве дл  геоэлектроразведки , содерл ;ащем генераторную часть, имеющую блок управл ющих импульсов и инвертор, включенный между источником тока и датчиком пол , ириемно-измерительную часть, состо щую из ириемного датчика , соединенного с ириемным устройством. содержащим переключатель рода работы, св занный с входом стробирующего измерител  и усилителем, подключенным к выпр мителю , а также врем задающего блока, соедипенного с вторым входом стробирующего измерител , в генераторной части между блоком управл ющих импульсов и пппертором включеп блок проиуска серии импульсов , а в приемиом устройстве между выходом выпр мител  и входом врем задающего блока расположен детектор проиуска серии имиульсов. Блок пропуска серии импульсов содержит четыре последовательно соединенных триггера, выходы которых нагружены четырехвходовой схемой И-НЕ, выход последней через схему НЕ св зан с одним из входов двухвходовой схемы И-НЕ, другой вход которой вместе с входом иервого триггера  вл етс  входами, а выход - выходом блока пропусков серии имиульсов. Детектор проиуска серии импульсов содержит две параллельно включенные цени, перва  пз которых включает последовательно соединенные схему НЕ, двухвходовую схему И-НЕ и одиовибратор , а втора  - последовательно включенные двухвходовую схему И-НЕ и одновибратор , оба одновибратора нагружены двухвходовой схемой И-НЕ, св занной со схемой НЕ, выход которой служит выходом детектора пропуска серии импульсов, выход одновибратора второй цепи подключен к третьей цепи, состо щей из схемы НЕ, иересчетной декады, дешифратора и одновибратора , подсоединенного выходом к второму входу двухвходовой схемы И-НЕ первой цепи и второму входу двухвходовой схемы PI-НЕ второй цепи, причем управл ющий вход пересчетной декады соединен с выходом детектора пропуска серии имиульсов . На фиг. 1 даиа структурна  схема иредлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурна  схема генераторной части устройства; на фиг. 3 - структурна  схема ириемноизмерительной части с развернутым изображенпем блока автономной синхронизации; на фиг. 4 - энюры наир жени  в датчике первичного иол ; на фиг. 5 - эпюры напр л ени  на выходе выпр мител ; на фиг. 6 - импульсы напр жени  на входе схемы И-НЕ; на фиг. 7 и 8 - импульсы напр л :ени  на выходах одновибраторов; на фиг. 9 - импульсы напр жени  на выходе схемы И-НЕ; на фиг. 10 - импульсы напр жени  на выходе схемы НЕ; на фиг. 11 -15 - импульсы напр жени  на входе пересчетной декады и дешифратора; на фиг. 16 - импульс напр жени , отклюающий входы одновибраторов; на фиг. 17- актовые имиульсы врем задающего блока; на фиг. 18 и 19 - последовательности имиульсов иа выходе делителей частоты и деифратора , по сн ющие работу блока авономной синхронизации. Предлагаемое устройство содержит генераторную часть 1, состо щую из блока 2 управл ющих импульсов, к выходам которого подключен блок 3 пропуска серпи пмпульсов , выход последнего св зан с одним из входов инвертора 4, другой вход инвертора - с источником тока 5, а выход - с датчиком 6 первичного пол  в виде заземленной линии или незаземленной нетли. Приемно-измерительна  часть имеет приемный датчик 7 вторичного магнитного пол  с предусилителем 8 и датчик 9 электрического пол , выходы которых через переключатель 10 рода работы соединены с входами приемного устройства 11. Выход этого переключател  через последовательно соединенные усилитель 12 с регулируемым коэффициентом усилени , выпр митель 13, детектор 14 пропуска серии импульсов и врем задающий блок 15 подключен к управл ющему входу стробирующего измерител  16. Сигнальный вход измерител  соединен с выходом переключател  (фиг. 1). Генераторна  часть состоит из блока 2 управл ющих импульсов, один из выходов последнего св зан с входом блока 3 пропуска серии импульсов,  вл ющимс  входом последовательно соединепных пересчетных  чеек (триггеров) 17-20. Выходы этих  чеек соединены с входами логической схемы И-НЕ 21, выход которой через логическую схему НЕ 22 - с первым входом схемы И-НЕ 23, а второй вход - с другим выходом блока 2. При этом выход схемы 23 подсоединен с входом инвертора 4 (фиг. 2). Приемно-измерительна  часть (фиг. 3) содержит датчик 7 вторичного магнитного пол  с предусилителем 8 и датчик 9 электрического пол , выходы которых через переключатель 10 соединены с приемным устройством 11. Выход этого переключател  через последовательно соединенные усилитель 12 с регулируемыми коэффициентом усилени , выпр митель 13, детектор 14 и врем задающий блок 15 подключен к управл ющим входам стробирующего измерител  16. Сигнальный вход измерител  соединен с выходом переключател . Выход выпр мител  13 через последовательно соединенные схему НЕ 24, схему И-НЕ 25, одновибратор 26, схему И-НЕ 27 и схему НЕ 28 св зан с входом врем задающего блока 15 и через последовательно соединенные схему И-НЕ 29 и одновибратор 30 - с вторым входом схемы И-НЕ 27. Причем выход одновибратора 30 через носледовательпо соединенные схему НЕ 31, пересчетную декаду 32, дешифратор 33 и одновибратор 34 подключен к вторым входам схем И-НЕ 29 и 25, а выход схемы НЕ 28 - к второму входу пересчетной декады 32 (фиг. 3). Устройство работает следующим образом . Блок 2 вырабатывает последовательность однопол рных пр моугольных импульсов длительностью Г,, с паузами Гп и скважностью , равной двум. Эти импульсы поступают па вход делител  частоты, состо щего из четырех  чеек 17-20, кажда  из которых делит частоту следовани  на две части . Затем с помощью логических схем И-НЕ 21 и 23 формируетс  пропуск серии управл ющих импульсов, поступающих с другого выхода блока 2. В данном случае длительность пропуска равна Гцр (Тн + Тп) и наступает в течение каждого восьмого периода. Сери  импульсов с пропуском управл ет работой тиристорного инвертора 4, питающегос  от источника тока 5 и вырабатывающего в датчике 6 мощные токовые импульсы (фиг. 4). В зависимости от прин той методики исследований датчик первичного пол  может быть представлен либо заземленной линией, либо незаземленной петлей, лт1бо их комбинацией (например , заземленна  нолупетл ). Неустановившнес  электромагнитные пол  изучаютс  с помощью датчиков магнитного 7 или электрического 9 полей. Сигнал с выхода одного или другого датчика через переключатель 10 поступает на сигнальный вход стробирующего измерител  16 и на вход усилител  12 с регулируемым в зависимости от уровней этого сигнала коэффицнентом усилени . Амплитуда сигнала на выходе усилител  должна быть не менее 3 В. Затем усиленный сигнал проходит на выпр митель 13, папр жение на выходе которого имеет форму пр моугольных импульсов положительной пол рности (фиг. 5), если в детекторе 14 используютс  микросхемы положительной логики. Далее импульсы направл ютс  по двум каналам. В первой цепи импульсы, инвертированные с помощью схемы НЕ 24 (фиг. 6), подаютс  на один из входов схемы И-НЕ 25, выходным напр жением которой запускаетс  одновибратор 26. Последний срабатывает от ноложительных фронтов и имеет так называемое «мертвое врем , задаваемое (щ 0,9(r,,-f Гп) 1,8Гп. В течение этого времени одновибратор 26 нечувствителен к поступающим на его вход сигналам обеих пол рностей. Во второй цепи неинвертированные импульсы проход т через аналогичные первому каналу схему И-НЕ 29 и одновибратор 30, имеющий такую же длительность регенерации . Формы напр жений на выходах одновибраторов 26 и 30 показаны на фиг. 7 и фиг. 8. С выходов одновибраторов неинвертированные импульсы поступают на два входа схемы И-НЕ 27, напр жение на выходе которой показано на фиг. 9. Срез получаемого импульса точно соответствует фронту положительного импульса первичного пол , начинающего каждый 9, 17, 25

к т. д. период токовых импульсов (фиг. 4), что важно дл  автоматического определени  знака измер емого вторичного пол .

Получаемый сигнал после инвертировани  с помощью схемы НЕ 28 по,цаетс  на вход стандартного врем задаюи его блока 15. Поступающий сигнал осуществл ет «Запрет тактовых нмнульсов, вырабатываемых задающим генератором этого блока (фиг. 17). Последовательность тактовых импульсов с пропуском посредством блока делителей частоты н дешифраторов (не показаны ) нревращаетс  в две, сдвинутые друг относительно друга на половину своего периода следовани , серии коротких положительных И;мпульсов (фиг. 18 И 19). По времени эти имиульсы соответствуют заданному оператором времени стробировани , т. е. они поступают спуст  определенное врем  после начала или конца импульса первичного пол . При измерени х измерителем 16 мгновенных значений неустановившегос  электромагнитного нол  возможны два режима: во врем  пропускани  токовых импульсов и в паузах между ними (на фиг. 4 ноказан второй режим). Указанные серии импульсов поступают на управл ющие входы стробирующего измерител  дл  обработки измер емых сигналов с последующим накоплением с помощью стандартного дифференциального наконител  (не показан). На фиг. 4 дана операци  стробнровани  в паузах после положительного и отрицательного токовых импульсов 9 периода.

Ключи дифференциального накопител  стробирующего измерител  16 работают так, что строб-импульсы сигнала, соответствующие имнульсам тока положительной пол рности, поступают на один вход вычитающего устройства (не показан), а стробимпульсы , соответствуюш;ие импульсам тока отрицательной пол рности, поступают на другой вход такого устройства. Поскольку при двухнол риом возбуждении ствоб-импзльсы в соседних наузах имеют противоположные знаки, то на выходе дифференциального накопител  образуетс  посто нное напр жение, соответствующее удвоенной амнлитуде неустановившегос  сигнала на заданном времени регистрации.

Режим работы генераторной части задан так, что после пропуска первым следует токовый импульс определеиной пол рности, например положительный (фиг. 4, 9, 17, 25 и т. д. периоды), а выходным импульсом детектора 14 осуществл етс  «Сброс, т. е. перевод триггеров врем задающего блока 15 в одно и то же исходное состо ние, например «1.

Таким образом, через каждые 8 нериодов следовани  в устройстве происходит подстройка фазы по моменту окончани  пропуска, вы вл емому детектором нропуска . Поскольку начальные фазы серий импульсов , управл ющих стробированием, оказываютс  жестко прив занными к окончанию пропуска, или к токово.му импульсу определенной пол рности, то устройство надежно фиксирует знак измер емых вторичных полей.

Формируемые одиовибраторами 26 и 30 импульсы имеют малую скважность дл  уменьшени  веро тности ложиых срабатываний устройства от помех, амплитуда последних превышает пороговое напр жение срабатывани . Однако в течение иропуска входы указанных одновибраторов сравнительно долгое врем  остаютс  незащищенны .ми от действи  помех. Дл  исключени  этого их входы отключаютс  автоматически от остальной схемы на врем  пропуска запрещающим сигналом, формируемым с помощью схемы НЕ 31, нересчетной декады 32, дешнфратора 33 и одновибратора 34.

Напр жение с выхода одиовибратора 30

инвертируетс  с номощью схемы НЕ 31 и

подаетс  на вход нересчетной декады 32, а

затем па дешифратор 33, задачей которых

 вл етс  выделение импульса, предшествующего пропуску (фиг. 10-15). Причем импульсом с выхода детектора 14 все триггеры пересчетной декады 32 перевод тс  в состо ние «1. Положительный нерепад напр жени , выделенного в результате дешифрировани  нмпульса (фиг. 15), занускает одновибратор 34, вырабатывающий импульс с заданной длительностью 1, 0,9(6Г„-Гм, ). Этот импульс (фиг. 16)

подаётс  на вторые входы схем И-НЕ 25 и 29. Во врем  его действи  входы одновибратора оказываютс  автоматически отключенными от воздействи  по цепи запуска. Работоспособность предлагаемого устройства пе измен етс , если вместо разнопол рного режима возбуждени  используют однопол рный или вместо датчика электрического пол  на входе измерител  подключают датчик магнитного пол . Это устройство позвол ет расщирить круг решаемых с одной аппаратурой задач, а также повысить точность и надежность измерений электромагнитных параметров за счет учета знака измер емых полей.

Одновременно повышаетс  производительность работ, так как возможность провести измерение на точке наблюдени  сразу трем  методами а одним и тем же комплектом аппаратуры позвол ет ускорить измерени  за счет отказа от трехкратного прохождени  профил  с перемещением датчиков измер емого пол  от точки к точке профил , что наблюдаетс  при исследовании с трем  разными комплектами аппаратуры .

Claims (4)

1. Устройство дл  геоэлектроразведки, содержащее генераторную часть, имеющую блок управл ющих импульсов и инвертор.

9

включенный между источником тока и датчиком иол , приемно-измерительную часть, состо щую из приемного датчика, соединенного с приемным устройством, содержащим переключатель рода работы, св занный с входом стробирующего измерител  и усилителем , подключенным к выпр мителю, а также врем задающего блока, соединенного с вторым входом стробирующего измерител , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в генераторной части между блоком управл ющих импульсов и инвертором включен блок пропуска серии импульсов, а в приемном устройстве между выходом выпр мител  и входом врем задающего блока расположен детектор пропуска серии импульсов .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок пропуска серии импульсов содержит четыре последовательно соединенных триггера, выходы которых нагружены четырехвходовой схемой И-НЕ, выход последней через схему НЕ св зан с одним из входов двухБходовой схемы И-НЕ, другой вход которой вместе с входом первого триггера  вл етс  входами, а выход - выходом блока пропусков серии импульсов.

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что детектор пропуска серии импуль10

сов содержит две параллельно включенные цепи, перва  из которых включает последовательно соединенные схему НЕ, двухвходовую схему И-НЕ и одновнбратор, а втора  имеет последовательно включенные двухвходовую схему И-НЕ и одновибратор , оба одновибратора нагружены двухвходовой схемой И-НЕ, св занной со схемой НЕ, выход которой служит выходом

детектора пропуска серии импульсов, выход одновибратора второй цепи подключен к третьей цепи, состо щей из схемы НЕ, пересчетной декады, дешифратора и одновибратора , подсоединенного выходом к второму входу двухвходовой схемы И-НЕ первой цепи и второму входу двухвходовой схемы И-НЕ второй цепи, причем управл ющий вход пересчетной декады соединен с выходом детектора пропуска серии

импульсов.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Казик М. Л. Основы телевидени . - М.: Высша  школа, 1973, с. 60-61, 91-92.

2. Авторское свидетельство СССР № 356614, кл. G 0)V 3/00, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 303610, кл. G 01V 3/02, 1972.

4.Техническое описание аппаратуры «Хантек МК-ИЬ, Канада (прототип).

7 - в9

&

//

V Wп ЛЛJV Afl шlJШШlллJ ллл -Jl л}лJlJl лшт лпаллшггии Мишлллллллг

tM,I I

ъ -1ииии1гиииииии- n njuuuuuiJUL

&LILnJLJUlJJULfLnJl| ljJJ

JTYinnnnnnnnnnnLJinnnnn