Вибрационный источник сейсмических сигналов

Вибрационный источник сейсмических сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вибрационной сейсморазведке, а именно к электрогидравлическим источникам сейсмических сигналов. Цель изобрете ния - повышение эффективности работы источника за счет повьшения точности фазовой синхронизации. При этом изменяется скорость компенсации рассогласования фазы в зависимости от частоты. В источник введены два постоянных запоминающих устройства , преобразователь код - частота , усилитель с переменным коэффициентом усиления, два формирователя, логический элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, детекторы нулевого уровня и второй компаратор. В блок фильтрации введены четыре фильтра низкой частоты. 5 ил. с S сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,„, 12 034 А1.(51)5 G OI V

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(46) 30. 10.90. Бюл. У 40 (21) 3926076/24-25 (22) 09.07.85 (71) Гомельское специальное конструкторско-технологическое бюро сейсмической техники с опытньаи производством (72) А.С.Шагинян, А.Г.Асан-Дмалалов, Н.И.Давиденко, А.Г.Романовский и С.А.Полонский (53) 550.83 (088.81 (56) Авторское свидетельство СССР

У 66!460, кл. G Ol V I/04, 21.02.77.

Авторское свидетельство СССР

IIr 1138772, кл. С Ol Ч I/04,!2.09.83. (54) ВИБРАЦИОНН1Г1 ИСТОЧНИК СЕИСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к вибра» ционной сейсморазведке, а именно к электрогидравлическим источникам сейсмических сигналов. Цель изобрете ния — повышение эффективности работы источника за счет повышения точности фазовой синхронизации. Прн этом изменяется скорость компенсации рассогласования фазы в зависимости от частоты. В источник введены два постоянных запоминающих устройства, преобразователь код — частота, усилитель с переменнья коэффициентом усиления, два формирователя, логический элемент ИСКЛИЧАМ01ЕЕ ИЛИ, детекторы нулевого уровня и второй компаратор. В блок фильтрации введены четыре фильтра низкой частоты.

5 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 2 77 014

Изобретение относится к источникам сейсмических сигналов, предназначенным для сейсмической разведки на нефть и газ.

Цель изобретения - повышения эффективности работы источника путем повышения точности фазовой синхронизации.

На фиг,l дана блок-схема вибрационного источника сейсмических сиг— капов; на фиг.2 " схема возможной реализации формирователя; на фиг.3— схема возможной реализации усилителя с переменным коэффициентом усилеиня; на фи .4 — детектор нулевого уровня; 15 на фиг.5 — циклограмма, поясняющая работу вибрационного источника сейсмических си нагов.

Вибрационний источник сейсмических сигналов (фиг.!) содержит возбудитель 1 вибрациЧ, включающий опорную плиту 2 с установленным на ней датчиком 3 ускорения, реактив" ную массу 4 с датчиком 5 массы и электрогидравлическим преобразователем 6, включающим датчик 7 золотника, программное устройство 8 управления, которое своим первым вьмодом соединено с первым счетчиком 9, выходы последнего связаны с входами первого преобразователя 10 код - ана» лог, второй счетчик 11, второй преобразователь 12 — код-аналог, блок 13 следящей системы, усилитель 14 мощности и злектрогидравлический преоб- разователь 6 соединены последов тельно, на второй вход блока следящей системы подается сигнал с датчика 5 массы 5, а на третий вход — сигнал с датчика 7 золотника, датчик 3 ускорения, блок 15 фильтрации, включающий следящие фильтры 16 и 17, устройствс 18 сопряжения, включающее усн" литель 19 и первый компаратор 20, и блок 21 фазовой синхронизации соединены последовательно, а выход блока фазовой синхронизации, включающего RS-триггер 22, два элемента

2И-НЕ 23 н 24, элемент ИЛИ 25 и одновибратор 26, связан с входом второ- © го ачетчика 11, устройство 27. управления, первые выходы ко1орого соеди = иены с первыми входами программного устройства 8 управления. Радиостан-. цию 28, соециненную последовательно . М с декодирующим устройством 29, выход которого подключен к второму входу программного устройства 8 управления,. а управляющий пыкол текущей частоты прог раммногп устройства 8 управления соединен с управляющими входами следящих фи <ьтрог I б и 17, третий вьмод устройства 27 управления соединен с пятым входом блока 21 фазовой синхронизации, последний включает постоянное запоминающее устройство (!!ЗУ) 30, преобразователь 31 код-частота, два формирователя 32 и 33, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34.

Устройство 18 .сопряжения включает усилитель 35 с переменным коэффициентом усиления, детектор 36 нулевого уровня, второй компаратор 37 и ПЗУ

38; блок 15 фильтрации включает фильтры 39,40 и 41, 42 низкой частоты.

Управляющие выходы кода текущей частоты программного устройства 8 управления поданы на третьи входы блока 21 фазовой синхронизации и вторьге входы устройства 18 сопряжения, третий же вход блока 15 фильтрации соединен с выходом первого преобразователя 10 код — аналог, а второй выход блока I$ фильтрации по. дан на третий вход устройства !8 сопряжения, четвертый вход которого соединен с вторым выходом устройства

27 управления, а второй выход уст ройства 18 сопряжения связан с четвертым входом блока 21 фазовой синхронизации, при этом выход первого формирователя 32 блока 21 фазовой синхронизации подключен к R-входу

RS-триггера 22 и первому входу логического. элемента ИЛИ 25, выход второго формирователя 33 подключен к S-входу RS-триггера 22 и второму входу логического элемента ИЛИ 25, первый выход RS-триггера соединен с первым входом первой схемы 2И-НЕ 23, а второй выход RS-триггера 22 соединен с первым. входом второй схемы

2И-НЕ, вторые входы первой и второй схем 2И-НЕ 23 и 2 подключены к вы- . ходу логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34, выход элемента ИЛИ 25 подан на вход одновибратора 26, выход которого соединен с третьим входом ПЗУ 30, первый и второй входы которого соединены с выходами

nepsoro и второго логических элементов 2И-НЕ 23 и 24 .соответственно, а четвертый вход ПЗУ 30 через пятый вход блока 21 фаэовой синхронизации соединен с третьим выходом устрой1277

На фиг,.2 изображен формирователь

32 и 33, содержащий логические элез стра 27 управления. Вькодн 1IЗУ 30 подключены к управляющим входам преобразователя 31 код-частота, вь ход последнего соединен череэ выход блока 21 фаэовой синхронизации с входом второго счетчика ll, а первый вход преобразователя 31 код-частота соединен через второй вход блока 21 фаэовой синхронизации с третьим выходом программного устройства 8 управ- 10 ления, первый вход блока 21 фазовой синхронизации подключен к первым входам первого, второго формирователей 32 и 33 и первому входу логического элемента ИСКЛИЧА10ЩЕЕ ИЛИ 34, 1 четвертый вход блока 21 фазовой синхронизап:и связан с вторыми входами первого и второго формирователей 32 и 33 и вторым входом логического элемента ИСКЛИЧА10ЩЕЕ ИЛИ 34, первый 20 вход устройства 18 сопряжения соединен с входом усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления, управляющие входы которого соединены с выходами ПЗУ 38. Усилитель 35 с пе- 25 ременным коэффициентом усиления, детектор Зб нулевого уровня и первый компаратор 20 соединены последовательно, выход же первого компаратора 20 соединен с первым выходом устройства 18 coïðÿæåíèÿ, вторые входы устройства 18 сопряжения подключены к первым входам ПЗУ 30, третий вход устройства сопряжения 18 соединен с входом усилителя 19, усилитель 19 и второй компаратор 37 соединены последовательно, причем выход второго компаратора 37 связан с вторым выходом устройства 18 сопряжения, четвертый вход которого подключен к второму входу ПЗУ 38, первый и третий входы блока 15 фильтрации соединены с входами первого и второго фильтра 39 и 40 частоты со-. ответственно. Первый фильтр 39 низкой частоты, первый следящий фильтр

16, третий фильтр 41 низкой частоты соединены последовательно, а выход третьего фильтра 41.низкой частоты соединен с первым выходом блока 15 фильтрации, второй фильтр 40 низкой частоты, второй следящий фильтр 17, четвертый фильтр 42 низкой частоты соединены последовательно,а,выход четвер-. того фильтра 42 низкой частоты соединен с вторым выходом блока ) 5 фильтрации.

034 4 менты НЕ 43 — 49, а также логический . элемент ЗИ-21ИИ-HF, 50, прп этом второй вход формирователя соединен с первым входом логического элемента

ЗИ-2ИЛИ-HF., 50 и входом элемента

HF. 43, элеме-ты HF. 43 — 45 соединены

I последовательно, выход элемента

НЕ 45 подан на второй вход элемента

ЗИ-2ИЛИ-НЕ 50, кроме того, выход элемента НЕ 45 подключается к четвертому входу элемента ЗИ-2ИЛИ-НЕ 50 и иа вход элемента HE 46. Элементы ЯЕ 4648 соединены последовательно, выход элемента НЕ 48 подан на пятый вход элемента ЗИ-2ИЛИ-НЕ 50. Первый вход формирователя соединен с шестым входом элемента ЗИ-2ИЛИ-НЕ 50 и через элемент 49 соединен с третьим .входом элемента ЗИ-2ИЛИ-HF и шестым входом элемента ЗИ-2ИЛИ-НЕ 50, выход логического элемента ЗИ-2ИЛИ-HF. 50 подключен к выходу формирователя.

На фиг.3 изображен усилитель 35 с переменным коэффициентом усиления, содержащий цифрп-аналоговый преобразователь (ЦАП) 51, операционный усилитель 52, при этом вход I усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления соединен с выводом резистора обратной связи R ЦАП 51, а восьмираэрядная шина ЦАП 51 соединена с входом 2 усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления, инвертирующий вход операционного усилителя 52 подсоединен и к аналоговому выходу

ЦАП 51, неинвертирующий же вход операционного усилителя 52 соединен с общей. точкой, выход операционного усилителя 52 соединен с выходом усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления и входом

"Опорное напряжение" ЦАП 51.

На фиг.4 изображена схема деФек» тора 36 нулевого уровня, содержащего конденсатор 53, резисторы 54 — 58, диоды 59 — 62, а также операционный усилитель 63, при этом вход детектора нулевого уровня соединен с конденсатором 53, который последовательно соединен с резистором 54. Pe" эистор 54 соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 63, а также с резисторами 55 и 56. Резистор 55 соединен с анодом диода 60 и катодом диода 59, анод которого связан с источником отрицательного питающего напряжения через резистор 58 и катодом диода 61. Катод диода 60

1277034 соединен с источником положительнога питающего напряжения через резистор 57 и анодом диода 62. Лнод диода 61, катод диода 62, резистор

56 соединены с выходом операционного усилителя 63, который подключен к выходу детектора 36 нулевого уровня.

На фиг.5 дана циклограмма импуль- lp сов, поясняющая работу вибрационного источника сейсмических сигналов, где 64 — сигнал на выходе первого преобразователя 10 код — аналог," 65 на вйходе датчика 3 ускорения; 66 иа выходе после второго фильтра 17 следящего, 67 — на выходе после первого фильтра 16 следящего, 68 — на втором выходе блока 15 фильтрации, 69 — на выходе усилителя 35 с пере- 2п менным коэффициентом усиления; 70— иа выходе детектора 36 нулевого уровня, 71 — на втором выходе устройства

l8 сопряжения, 72 — на первом выходе устройства 18 сопряжения. 25

Вибрационный источник работает . следующим образом.

При приеме радиостанцией 28 кодированный сигнал о начале запуска поступает на вход декодирующего уст- gp ройства 29, которое вырабатывает стартовый импульс, инициирующий работу программного устройства 8 управления, которое начинает генерировать последовательность импульсов переменной частоты F < . Параметры этого с сигнала: начальная частота, конечная частота и длител1,ность развертки задаются устройством 27 управления.

С выхода 1 программного устройства

8 управления.. сигнал Р поступает на вход первого счетчика

9. Коэффициент счета первого счетчика 9 равен 256. При поступлении íà его вход 256 импульсов 4> код на его выходе изменяется от О до 256. Далее сигнал поступает на преобразователь код — аналог. Первый преобразователь 10 код — аналог формирует один период синусоидальиого сигнала. На выходе 3 программного устройства 8 управления форми» руется сигнал F,g х 16, который посту" пает на вход 1 преобразователя 31 код-частота.

При отсутствии на входах блока 21 фазовой синхронизации сигналов или при наличии сигналов, совпадающих па фазе, н» выходе схемы ИСКЦЮЧЛЮП1ЕЕ KllH 34 будет уровень логического нуля, а на выходах схем 2И-ПЕ 23 и

24 будут уровни логических единиц.

При этом ПЗУ 30 подаст на вход ПЧК

31 код, при катарам на ега выходе появится частота V,<(,т.е. коэффициент деления ПКЧ 31 будет 16). Из сигнала

F,8вторай счетчик 11 и второй преобразователь 12 код-аналог формируют синусоидальный сигнал, аналогичный сигналу, который формирует первый счетчик 9 и первый преобразователь

10 кад-аналог. Этот сигнал через блок 13 следящей системы и усилитель

14 мощности поступает на электро- . гидравлический преобразователь 6.

Для поддержания заданного положения реактивной массы 4 и распределительного золотника возбудителя l вибрации используются цепи обратных свяэей от датчика 7 золотника на третий вход блока следящей системы и от датчика 5 массы — на второй вход блока

13 следящей системы. Таким образом, при поступлении синусоидального сигнала с усилителя 14 мощности на вход электрогидравлическorо преобразователя 6 возбудитель 1 вибрации начинает колебаться с заданной частотой.

При этом датчик 3 ускорения, установленный на опорной плите 2, вырабатывает сигнал 65 (фиг.5), который пос тупает на первый вход блока 15 фильтрации, На третий вход блока 15 фильтрации поступает сигнал 64 с выхода первого преобразователя 1О код-аналог (фиг.5).

Несмотря на то, что сигналы с первого и второго преобразователей

10 и 12 код-аналог начинают генерироваться в фазе, сигналы на первом и третьих входах блока 15 фильтрации будут иметь различную фазу эа счет того, что блок 13 следящей системы, усилитель 14 мощности, электрогидравлический преобразователь 6, воз" будитель l вибрации, а также раэличwe характеристики упругости грунта будут изменять фазу.:

Блок 15 фильтрации предназначен для выделения сигналов первой гармоники и внесения эквивалентных фазовых сдвигов в два канала обработки.

Так сигнал с датчика 3 ускорения через первый вход блока фильтрации и вход первого ФНЧ (фильтра низкой час! 277

7 тоты ) 3 .> поступает на вход первого (ФС) следящего фильтра 1Ь. ФС 16 предназначен для выделения первой гармоники ускорения. Перестройка

ФС 16 осуществляется частотой F < /2

1 с программного устройства 8 управления, синхронно с сигналом, формируемым вторым преобразователем 12 код-аналог. Таким образом, частота среза ФС 16 всегда равна частоте, !0 поступающей с датчика 3 ускорения, установленного на опорной плите 2.

ФС 16 реализован на основе интегратора с переключаемым резистором.

Использование ФНЧ 39 на входе 15

ФС 16 ограничивает спектр входного сигнала ".о стороны высоких частот, а применение ФНЧ 41 на выходе ФС 16 позволяет убрать с фильтруемых сигналов ступеньки, которые неизбежны при 20 переключении. Идентичные фильтры

40 низкой частоты, ФС 17 и ФНЧ 42 включены в опорный канал (сигнал с выхода первого преобразователя 10 код-аналог) для компенсации фазовых 2S искажений, вносимых в рабочем канале (сигнал с выхода датчика 3 ускоре-. ния) фильтрами 39 низкой частоты, ФС 16 и ФНЧ 41. Таким образом, сигнал 64 опорного канала с выхода пер- щ вого преобразователя 10 код-аналог (фиг.5), пройдя через ФС 17 (сигнал 66) и ФНЧ 42 (сигнал 68), поступает на третий вход устройства 18 сопряжения, а сигнал рабочего канала с выхода датчика 3 ускорения (сигнал 65), пройдя через ФС 16 (сигнал

67) и ФНЧ 41 (сигнал 68), поступает на первый вход устройства 18 сопояжения. 40

Устройство !8 сопряжения предназначено для согласования уровня выходов сигналов с блока фильтрации и уровня входов сигналов для блока фазовой синхронизации, а также усиления данных сигналов во всем динамическом диапазоне. Опорный сигнал поступает на третий вход устройства сопряжения постоянной амплитуды, поэтому для данного канала имеется только усилитель 19 и второй компаратор 37 s устройстве 18 сопряжения, выходной опорный сигнал с второго выхода устройства сопряжения после прохождения через усилитель 19 и вто- М рой компаратор 37 (сигнал 71) поступает на четвертый вход блока 21 фазовой синхронизации. Рабочий сигнал

034 8 иост упае1 нл первый вход yr.тро!!с тра сопряжения, как мин.амплитуды при низких частотах (0-30 Гц), так и макс. амплитуды при частотах 30250 Гн.

Для получения нормализованной амплитуды сигнала в рабочем канале устройство 18 сопряжения содержит

ПЗУ, усилитель 35 с переменным коэффициентом усиления, детектор 36 нулевого уровня 36, первый компаратор 20. Усилитель 35 с переменным коэффициентом усиления предназначен для компенсации уменьшения амплитуды сигнала с датчика 3 ускорения на частотах ниже 30 Гц, Коэффициент усиления усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления изменяется цифровым кодом с ПЗУ 38 по двум законам - 60 dB/dec.и 40 dB/dec., выбор которых осуществляется с устройства

27 управления по входу 2 ЛЗУ 38.

Выбор цифрового кода с ПЗУ 38 на усилитель с переменным коэффициентом усиления осущвствляется кодом сигнала F Ä,приходящего на вход 1

ПЗУ 38 с программного устройства 8 управления.

Усилитель 35 с переменным коэффициентом усиления работает следующим образом (*иг.3) . Данная схема включения ЦАП 51 и операционного усилителя 5? аналогична включению в обратную связь операционного усилителя 52 переменного резистора, который изменяется в зависимости от цифрового кода, поступающего на вход

2 схемы усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления. Таким.образом, код с ПЗУ 38 изменяет сопротивление в цепи обратной связи операционного усилителя 52 посредством

ЦАП 51 и соответственно коэффициент усиления операционного усилителя 52 в соответствии с поступающим на вход

2 устройства 18 сопряжения цифрового кода. Далее сигнал ускорения с усилителя 35 с переменным коэффициентом усиления, имеющий выравненную ампли-. тудно-частотную характеристику (сигнал 69), поступает на .детектор 36 нулевого уровня для вьщеления переходов через нулевой уровень сигнала ускорения.

Детектор 36 нулевого уровня работает следующим образом. Прп отсутствии сигнала на входе 1 диоды 59 и

60 и резистор 55 отключены от цепи

9 12770 обратной связи операционного усилителя 63. Б этом случае коэффициент усиления операционного усилителя 63 определяется соотношением резисторов 56 и 54 и выбран равным 100. При подаче на вход переменного напряжения открывается диод 59 или 60 в зависимости от полярности входного напряжения, включают резистор 55 в цепь обратной связи операционного 10 усилителя 63 и коэффициент усиления определяется соотношением резисторов 55 и 54 и выбран равным 1„ Таким образом, детектор 36 нулевого уровня работает всегда в линейном режиме и не вносит фазовых искажений (сигнал 70) . Сигнал ускорения с детектора нулевого уровня поступает на компаратор 20 для преобразования его в цифровой вид. 20

Первый и второй компараторы 20 и 37 устройства сопряжения 18 преобразуют сигналы первой гармоники опорного канала и рабочего канала .в цифровой вид (сигналы 71 и 72). И

Таким образом, опорный сигнал поступает на четвертый вход блока 21 фазовой синхронизации, а рабочий сигнал (преобразованный от датчика ускорения) с соответствующим сдвигом.фа- М эы поступает на первый вход блока

2) фазовой синхронизации, При появлении сигналов на первом и четвертом входах блока 21 фазовой синхронизации начинают работать второй и первый формирователи 32 и 33 блока фазовой синхронизации.

Формирователь 32 илн 33 (фиг.2) работает следующим образом. При появлении на входе положительного фронта напряжения, совпадающего с положительным уровнем сигнала на входе 2 (что соответствует опережению . на фазе сигнала на входе 2), элементы НЕ 43 — 45 и элемент 3И-2ИЛИНЕ 50 формируют импульс, равный длительности задержек, определяемых переключением трех вентилей 43 - 45.

Аналогичный импульс на выходе формирователя появится прй совпадении отрицательно импульса на входе 1 с кулеви уровнем сигнала на входе 2 формирователя.

Таким образом, при появлении на входе 1 блока фазовой синхронизации yg рабочего сигнала, опережающего по фазе опорный сигнал, на выходе перво-. го формирователя 32 появятся отрица34 l0 тельные импульсы напряжения, совпадающие по времени с фронтами сигнала ускорения. Зтн импульсы установят

RS-триггер 22 по R-входу в состояние логической единицы, что соответствует опережению сигнала ускорения. Аналогично, если сигнал ускорения отстает от опорного, RS-триггер 22 будет установлен в ноль, что соответствует отставанию сигнала ускорения. На выходе схемы ИСКЛЮЧАКЗЩЕЕ

ИЛИ 34 формируется сигнал, определяющий величину фазового сдвига между рабочим сигналом и опорным сигналом. RS-триггер 22 разрешает прохождение этого сигнала через схему 2И"

НЕ 23 или через схему 2И-HE 24. Следовательно, при опережении сигнала ускорения сигнал фазовой ошибки появится на входе 1 ПЗУ 30,а при отставании — на входе 2 ПЗУ 30. При появ- лении на выходах формирователей 32 или 33 знаковых импульсов, совпадающих с началом сигналов фазовой ошибки, через схему ИЛИ 25 запускается одновибратор 26, который формирует на своем выходе импульс, длительность. которого соответствует фа" о эовому сдвигу 0,7

ПЗУ 30 управляет ПКЧ 31. В зависи мости от кода на выходе ПЗУ 30 изменяется частота сигнала на выходе

ПКЧ 31. В момент, когда фаэовая ошибка равна нулю, на выходах схем 23 н 24 отсутствует сигнал о наличии фазовой ошибки, на выходе ПЗУ прявп ляется код, при котором на виходе

ПКЧ будет сигнал частбтой Р,g . Прй наличии сигнала фазовой ошибки на выходе схемы 2И-НЕ 23 (опережение) код на выходе ПЗУ изменит частоту

ПКЧ и оно станет FcB — 6 Р, а при сигнале на выходе схемы 2И-НЕ 24

"Отставание" частота на выходе ПКЧ станет Р + 4Р. На входы ПЗУ поступает код значения текущей частоты

Р . В зависимости от текущей частотек тй ПЗУ меняет величину изменения частоты на выходе ПКЧ aF (aF — величина, характеризующая скорость фаэовой коррекции). В связи с тем, что фаэочастотная характеристика вибрационного источника сейсмических сигналов имеет нелинейный характер и имеются участки с различным наклоном, есть необходимость, поддерживать максимально возможную скорость фазовой коррекции и в то же время

11 I работать в области устойчивой (без возбуждений) работы системы фаэовой синхронизации, скорость фазовой коррекции (дГ), меняется в зависимости от участка фаэочастотной характеристики, на которой происходит работа (в зависимости от F ).

Блок фазовой синхронизации в период наличий фазовой ошибки изменяет на своем выходе частоту на величину дР и при фаэовой ошибке д Ч выдает на вход второго счетчика ll число импульсов

277034 12 нулевого уровня, первый компаратор

201 сигнала ускорения в сторону уменьшения фазового сдвига.

Разница между числом импульсов, поступающих на вход первого счетчика 9 и второго счетчика l 1

t0.З5 эации уменьшается до величины, при дЧ и а — -- .Р сЬ

n=t ° (F а+дР) или n = — — -(F «+дР), 4 Р где п — число импульсов на выходе

ПКЧ1

t — время, в течение которого была зарегистрирована фазовая ошибка;

Р .- частота, поступающая на вход сВ первого и второго счетчиков

9 и 11 при отсутствии фазовой ошибки;

ДР— приращение частоты, поступающей на вход второго счетчика

11 при несовпадении фаз сиг налов, поступающих на входы

1 и 4 блока фазовой синхронизации; и — круговая частота.

На первый счетчик, который управляет первым преобразователем код-аналог (вырабатывающим опорный сигнал), за это время придет число импульсов, которое определяется из выражения

3а счет того, что при опережении рабочего сигнала уменьшается число импульсов, поступающих на вход второго счетчика 11, по сравнению с числом импульсов, посТупающих на вход первого счетчика 9, а -при отставании рабочего сигнала (ускорение) увеличивается число импульсов, .поступающих иа,вход второго счетчика 11, происходит смещение фазы сигнала, формируемого преобразователем 12 код - аналог, а следовательно, и {через блок следящей системы, усили. тель мощности, электромагнитный преобразователь 2, датчик 3 ускорения, первый ФНЧ 39, первый ФС 16, третий

ФНЧ .41, усилитель 35 с переменным коэффицйеятом усиления, детектор 36,15

30 дЧ и — n = — — — 6F.

1 О1

Как видно из последнего выражения, при некоторых малых значениях 4 Ч, дМ( число — — 4Р станет меньше единицы и)

У а так как мы оперируем только целыми положительными значениями и и п1 станет равно нулю. Когда n-n, равно нулю, не происходит фазоной компенсации, т.е. дЧ, будет зоной нечувствительности блока Аазовой синхронизации. Для уменьшения зоны нечувствительности (увеличения точности фаэовой синхронизации) при малых эначени" ях 6Ч<д,мы увеличиваем величину d.F.

Для этого предназначен одновибратор

26, который при начале регистрации фазовой ошибки через схему ИЛИ 25 запускается импульсом от первого или второго формирователя 32 и 33 и вырабатывает импульс, длительность которого соответствует фазовому сдвигу

Этот импульс постуйает на вход

ЛЗУ ЗС и в течение действия его вели. чЬна д noBbIDIBpTcH до такого уровня, при котором величина зоны нечувствительности блока фаэовой синхроникоторой ее значением можно пренеб-< речь, т.е, значительно повышается разрешающая способность (точность} фазовой синхронизации.

При работе вибрационного источника сейсмических сигналов на разных грунтах могут меняться условия возбуждения сигналов в грунте, меняются параметры системы грунт — источник.

При этом изменяется (повышается или снижается) устойчивость работы блока фазовой синхронизации. Для выбора оптимальной скорости фазовой коррек». ции вне эоны нечувствительности выход устройства 27 управления свя- зан с входом ПЗУ 30. При изменении уровня сигнала на четвертом входе

ПЗУ 30 изменяется код на выходе ПЗУ

30 при наличии ошибки и вне эоны нечувствительности, а этот код изме- . няет величину А т, вырабатываемую

ПКЧ 31, т.е. меняет скорость фазовой коррекции.

Формула из обрете»ия

Вибрациокный источник сейсмических сигналов, содержащий нозбудитель вибраций, включающий излучающую плиту с установленным на ней датчиком 5 ускорения, реактивную массу с датчиком массы и электрогидравлическим преобразователем с датчиком золотни-. ка, программное устройство управления, дна счетчика, дна преобразона- 1О, теля код — аналог, блок следящей системы, усилитель мощности, устройство управления, радиостанцию, декодирующее устройство, блок фи.тьтрации, содержащий два следящих фильтра, устройство сопряжения, содержащее усилитель и комттаратор, и блок фазовой синхронизации, содержащий RS-триггер, дна элемента 2И-HE элемент ИЛИ .и одновибратор, причем первый выход программного устройства управления соединен с первым счетчиком, выходы которого соединены с входами первого преобразователя код — аналог, при этом последовательно соединены блок фазовой синхронизации, второй счетчик, второй преобразователь код аналог, блок следящей системы, усилитель мощности и злектрогидравлический преобразователь, причем второй вход блока следящей системы связан с датчиком массы, а третий — с датчиком золотника, при этом последовательно соединены датчик ускорения, блок фильтрации, устройство со1тряжения и блок фазовой синхронизации, первые выходы устройства управления ,соедикены с первими входами программного устройства управления, радиостанция соединена с декодирутощим устройст- 4О вом, выход которого подключен к второму входу программного устройсТВ управления, а управляющий Bbl ход текущей частоты программного устройства управления соединен с управлякщими входами следящих фильтров через второй вход блока фильтрации, третий выход программного устройства управления соединен с вторым входом блока фазоной сикхрониза- у ции, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы вибратора эа счет повьппения точности фаэовой синхронизации, в блок фаэовой синхронизации введены у первое постояняое запоминающее устройство, преобразователь код †:час ота, два формйрователя, логический

127703k 1Д элене™т И(:1<ЛИ 1ИЧЦГ1, ИЛИ, в устроиство сопряжения ввиде» усилитель с переменным козффициетттом усиления, детектор нулевого уровня, второй компаратор и второе постоянное запоминающее устройство, а в блок фильтрации — четыре фильтра низкой частоты,причем управляющие выходы кода текущей частоты программного устройства управления поданы на третьи входы блока фазоной синхронизации и вторые входы устройства сопряжения, третий же вход блока фильтрации соединен с выходом первого преобразователя код — аналог, а второй выход блока фильтрации — с третьим входом устройства сопряжения, четвертый ,вход устройства сопряжения соединен

Ic вторим выходом устройства управле" ыия, а второй выход устройства сопряжекия связан с четвертым входом блока Аазоной синхронизации, при этом выход первого формирователя блока фазовой синхронизации подключен к

R-входу RS-.òðèããåðà, к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго формирователя подключен к

S-входу RS-триггера и второму входу логического элемента ИЛИ, первый выход RS-триггера соединек с первым входом первой схемы 2И-НЕ, а второй ныход RS-триггера соединен с первым входом второй схемы 2И-НЕ, вторые входы первой и гторой схем 2И-НЕ подключены к выходу логического элемента ИСКЛ1ОЧАИЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы первого постоянного запоминающего устройства соединены с выходами первого и второго логических элементов 2И-HE соответственно, выход элемента ИЛИ подан на вхо т одновибратора, вьгтод которого соединен с третьим входом первого постоянного запоминающего устройства, четвертый вход которого через пятый вход блока фаэовой синхронизации соединен с третьим выходом устройства управления, выходы первого постоянного запоминающего устройства подключены к управляющим входам преобразователя код — частота, выход последнего соединен через выход блока фаэовой синхронизации с входом второго счетчика, а первый вход преобразователя код — частота соединен через второй вход блока фазовой синхронизации с третьим выходом программного устройства управления, первый вход блока

15 фазовой синхронизации подключен к первым входам первого и второ о формирователей н первому входу логического элемен.та ИСКЛИЧАНЩЕЕ ИЛИ, четвертый рход блока фазовой синхронизации связан с вторыми входами первого и второго формирователей и вторым входом логического элемента ИСКЛИЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход устройства сопряжения соединен с входом усилителя с 10 переменным коэффициентом усиления, управляющие входы которого соединены с выходами второго постоянного запоминающего устройства, усилитель с переменным коэффициентом усиления, i5 детектор нулевого уровня и первый компаратор соединены последовательно, выход первого компаратора сое динен с первым выходом устройства сопряжения, вторые входы устройства 20 сопряжения подключены к первым входам второго постоянного запоминающего устройства, третий вход устройства сопряжения соединен с входом усилителя, усилитель и второй компаратор соединены последовательно, причем выход второго комларатора связан с вторым выходом устройства сопряжения, четвертый вход устройства сопряжения подключен к второму входу второго постоянного запоминающего устройства, первый и третий входы блока фильтрации соединены с входами первого и второго фильтров низкой частоты со» ответственно, первый фильтр низкой частоты, первый следящий фильтр, тре тий фильтр низкой частоты соединены последовательно, а выход третьего фильтра низкой частоты соединен с первым выходом блока фильтрации, второй фильтр низкой частоты, второй следящий фильтр, четвертой фильтр низкой частоты соединены последовательно, а выход четвертого фильтра низкой частоты соединен с вторым выходбм блока фильтрации.

l277034

I 27 7 () 3i(7(Составитель Д.Заргарян

Редактор. К.Волощук Техред П.Сердюкова Корректор Г.Реыетник

Заказ 4353 > - Тираж 419 1,: . Подписное

ВННН0Н Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Ю

Производственно-полиграфическое предприятие, r. ужгород, ул. Проектная, 4