Устройство для моделирования прямых задач электроразведки

Устройство для моделирования прямых задач электроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при физическом моделировании электромагнитных полей, создаваемых в трехмерных неоднородных средах, в процессе решения задач полевой и скважинной электроразведки. Цель - расширение функциональных возможностей , повышение точности и производительности . Устройство для моделирования прямых задач электроразведки содержит модель, подобную геометрически и электрически исследуемому объекту, источник тока, излучатель поля, измеритель поля, координатную систему, устройство управления, ванну с электролитом, куда помещены модель , электроды излучателя поля и электроды измерителя поля. Устройство управления выполнено в виде микроЭВМ. Источник тока содержит генератор переменного то ка, первый и второй-ключи , трансформатор тока, выпрямитель , аналого-цифровой преобразователь (АЦП) тока. Измеритель поля содержит дифференциальный ключ, предварительный усилитель, фазочувствительный выпрямитель (ЛИВ), АЦП напряжения и калибратор. Координатная система содержит направляющую рейку, электродвигатель , опорный ролик, тросик, каретку , фотосчитыватель с Фотоприемником и источником света и блок определения координат. При этом направляющая рейка установлена на ваине, снабжена координатными отверстиями, на противоположных концах направляющей рейки установлены электродвигатель и опорный ролик, через шкивы ко-. торых пропущены замкнутая петля и тросик с прикрепленной кареткой, которая соединена с электродами измерителя поля отверстий и на которой помещены предварительный усилитель и фотосчитыватель координатных отверстий . Разность потенциалов, характеризующая электромагнитное поле в заданной точке, снимается с помоп1ью электродов измерителя при движении каретки в направляющей рейке. 2 кл. ш (Л j: о 00 4 О ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 С 01 V 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4093266/24-25 (22) 15.07.86 (46) 07.07.88. Бюл. )) 25 (71) Восточно-Сибирский научноисследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (72) В.П.Ткачук и П.В.Ткачук (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 826403, кл. С 09 В 25/00, !981.

Ceophysical Prospectin8 Rf. MaB.

V.29, 1981, р. 891-905. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРЯМЫХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при физическом моделировании электромагнитных полей, создаваемых в трехмерных неоднородных средах, в процессе решения задач полевой и скважинной электроразведки. Цель расширение функциональных возможностей, повышение точности и производительности. Устройство для моделирования прямых задач электроразведки содержит модель, подобную геометри- чески и электрически исследуемому объекту, источник тока, излучатель поля, измеритель поля, координатную систему, устройство управления, ванну с электролитом, куда помещены моцель, электроды излучателя поля и электроды измерителя поля. Устройство управления выполнено в виде микроЗВМ. Источник тока содержит генератор переменного тока, первый и второй ключи, трансформатор тока, выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) тока. Измеритель поля содержит дифференциальный ключ, предварительный усилитель, фазочувствительный выпрямитель (ИВ), АЦП напряжения и калибратор. Координатная система содержит направляющую рейку, электродвигатель, опорный ролик, тросик, каретку, фотосчитыватель с фотоприемником и источником света и блок определения координат. При этом направляющая рейка установлена на ванне, снабжена координатными отверстиями. на противоположных концах направляю-. щей рейки установлены электродвигатель и опорный ролик, через шкивы ко-. торых пропущены замкнутая петля и тросик с прикрепленной кареткой, которая соединена с электродами измерителя поля отверстий и на которой помещены предварительный усилитель и фотосчитыватель координатных отверстий. Разность потенциалов, характеризующая электромагнитное поле в saданной точке, снимается с помощью электродов измерителя при движении каретки в направляющей рейке. 2 ил.

1408405

Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при физическом. моделировании электрот У магнитных полеи, создаваемых в трехмерных неоднородных средах, в процессе решения задач полевой и скважинной электроразведки.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей, повы- 1р шение точности и производительности.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг ° 2 — схема размещения узлов на каретке.

Устройство содержит ванну 1, за- 15 полненную электролитом 2 — аналогом вмещающей среды, в которую помещена модель 3 исследуемой неоднородности.

На ванне 1 закреплена основа координатной системы (не показана), по ко- 20 торой передвигается направляющая рейка 4. На рейке 4 имеются координатные отверстия 5, а на ее концах жестко закреплены электродвигатель 6 и опорный ролик 7. Через вал электро- 25 двигателя 6 и опорный ролик 7 пропущена замкнутая петля тросика 8, к которому .крепится каретка 9 с приемным диполем 10-1,,10-2, предварительным усилителем 11 и фотосчитывателем 12 30 координатных отверстий 5. -Каретка 9 передвигается под действием электродвигателя 6 по направляющей рейке 4.

Предварительный усилитель 11 посредством кабеля 13 соединен с фазочувствительным детектором 14, соединенным посредством линии 15 связи с аналогоцифровым преобразователем (АЦП) 16, ! соединенным через устройство 17 ввода с микроЭВМ 18. 40

Предварительный усилитель 11 посредством ключа 19 может быть присоединен к приемному диполю 10-1, 10-2 или к калибровочному устройству 20.

Переключение ключа 19 производится 45 микроЭВМ 18 по линии 21. Импульс синхронизации (СИП), свидетельствующий о выполнении команды ключом 19, поступает в микроЭВМ 18 по линии 2? связи. Токовый канал состоит из источника 23 переменного тока, ключей 24 и 25, возбудителя 26-1 и 26-2 поля, трансформатора 27, прецизионного выпрямителя 28 и АЦП 29. Управление ключами 24 и 25 осуществляется микроЭВМ 18 по линиям 30 и 31 соответственно. Сигнал СИП, свидетельствующий о готовности кода АЦП 16 и АЦП

29, поступает по линиям 32 и 33 соответственно в элемент И HF. 34, а затем через схему ИЛИ 35 и вход 36 синхронизации в микроЭВГ1 18.

МикроЭВМ 18 посредством дешифратора 37 адреса (rmlA) выбирает периферийное устройство. Сигналы ДЛЛ

37 через элемент И-НЕ 38, линию 39 связи, триггер 40, элемент ИЛИ 35 и вход 36 синхронизации поступают в микроЭВМ 18, синхронизируя съем информации или выполнение команд. МикроЭВМ 18 соединена с внешними устройствами 41. Кинематическая система состоит из двигателя 6, оптоэлектронных ключей 42 и 43, ключей 44 и 45 изменения направления движения ("Вперед", "Назад" ), третьего триггера 46 направления движения, второго триггера 47 "Пуск" — "Стоп", элемента 48 задержки, первого триггера 49 включения — выключения, источника 50 и фотоприемника 51 фотосчитывателя 12, ключей 52 и 53 направления счета, счетчика 54 и цифрового дисплея 55.

Запуск АЦП 16 и 29 и компенсатора 56 поляризации электродов приемного диполя 10- l 10-2 осуществляется соответственно по линиям 57-59, которые синхронизируют микроЭВМ 18 по линиям 60-62. Устройство содержит также линию 63 выхода фотосчитывателя 12 и блок 64 управления и согласования °

Устройство работает следующим образом.

Перед началом исследований ванну

1 заполняют электролитом 2 — аналогом вмешающей среды, устанавливают модель 3 неоднородности. Размеры модели 3 и удельное сопротивление электролита 2 выбирают в соответствии с геометрическим и электрическим подобием натуре. Направляющую рейку

4 устанавливают в одно из фиксированных положений — профилей, равномерно расположенных по полю ванны 1.

Каретку 9 устанавливают в начальную точку, имеющую известные координаты, и запускают устройство, предварительно заложив в память микроЭВМ 18 программу работы установки. По команде микроЭВМ 18 через ДПА 37 устанавливается направление движения и счета, Ключом 19 вход усилителя 11 подключается к калибровочному устройству

20 и запускается АЦП 16.

По готовности тока записывается потенциал "0" сигнала. Затем запус1408405

1О ся электродвигатель 6, который пере15

25 кается АЦП 29 и записывается код сигнала "0". После этого ключом 25 к калибровочному устройству 20 подключается источник 23 переменного тока.

Записываются значения напряжения и тока стандарт-сигнала. Далее ключ 19 переключает вход усилителя 11 к приемному диполю 10-1, 10-2, а ключ 24 размыкается. По линии 59 запускает-. ся компенсатор 56 поляризации элект:родов приемного диполя 10-1, 10-2.

По получении сигнала компенсации

ЭДС поляризации электродов микроЭВМ

18 осуществляет подачу тока через ключ 25 к возбудителю поля 26-1, 26-2 от источника 23 тока и тем самым возбуждает квазистационарное электромагнитное поле заданной частоты и интенсивности.

По получении сигнала СИП по линии

33 микроЭВМ 18 осуществляет производство измерений параметров поля в данной точке стояния каретки 9. По команде микроЭВМ 18 последовательно производится ввод значения напряжения и тока для данной координаты. По выполнении операции микроЭВМ 18 запускает двигатель 6, который приводит в движение каретку 9 посредством тросика 8, Через заданное время, определяемое элементом 48 задержки, переключается триггер 49 и включает ис) точник 50 фотосчитывателя 12. При движении каретки 9, на которой закреплен фотосчитыватель 12, по направляющей рейке 4 происходит. захват следующего координатного отверстия 5.

В момент захвата фотосчитыватель

12 вырабатывает импульс, поступающий по линии 63 в триггер 49, и переключает его, выключая источник 50 и через триггер 47, ключи 44 или 45 и далее через оптоэлектронный ключ 42 или 43 электродвигатель 6, и одно. временно через элемент И-НЕ 34 синхронизирует микроЭВМ 18. Этот же импульс через ключ 52 или 53 в зависимости от состояния триггера 46 увеличивает или уменьшает показания счетчика 54 и отображает результат на цифровом дисплее 55. МикроЭВМ 18, получив подтверждение по линии 63 от фотосчитывателя 12 о том, что измерительная каретка 9 стоит на заданной точке, выдает разрешение на производство измерений.

Разность потенциалов, характеризующая электромагнитное поле в точке, снимается посредством электродов приемного диполя !0-1,10-? и поступает через приемный усилитель 11, кабель 13 фоточувствительный детектор 14 и АЦП 16 в микроЭВМ 18, после чего код значения тока АЦП 29 вводится в микроЭВМ 18. По выполнении этого цикла операций вновь включаетдвигает каретку 9 в новую точку, после чего цикл измерений по всему профилю повторяется, микроЭВМ 18 обрабатывает результаты измерений и выдает результаты в виде графиков. Для выполнения площадной съемки направ,— ляющую рейку 4 передвигают на задан- ные профили по полю ванны 1 и измеряют значения поля по каждому профилю. Результаты измерений могут быть представлены в виде графиков и карт равных значений поля.

Формула изобретения

Устройство для моделирования пря" мых задач электроразведки, содержащее модель, подобную геометрически и электрически исследуемому объекту, 30 включающую электролитическую ванну, источник питания, излучатель поля, измеритель поля, координатную систему и устройство управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциОняльных ВОзможностей, повышения точности и производительности, электролитическая ванна выполнена с возможностью размещения моделирующей неоднородности электро-

4О дов излучателя поля и электродов измерителя поля, устройство управления выполнено в виде микроЭВМ, источник питания содержит генератор переменного тока, первый и второй

45 ключи, трансформатор тока, выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) тока, при этом выход генератора переменного тока соединен с входами трансформатора тока, первого ключей, ча соединен с измерителем поля, а выход трансформатора тока соединен с входом микроЭВМ через выпрямитель и АЦП тока, измеритель поля содержит дифференциальный ключ, предварительный усилитель, фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ), АЦП напряжения и калибратор, при этом электроды измерителя поля соединены с первым входом

5 14 дифференциального ключа, выход которого соединен через предварительный усилитель, ФЧВ и АЦП напряжения с

8ходом мини-ЭВИ, при этом второи вход

Дифференциального ключа источника

1ока, координатная система содержит

Направляющую рейку, электродвигатель, Опорный ролик, тросик, каретку, фото читыватель с фотоприемником и ис— точником света и блок определения ко( ординат, при этом направляющая рейка установлена на ванне, снабжена коорДинатными отверстиями, на противоположных концах направляющей рейки установлены электродвигатель и опорный олик, через шкивы которых пропущена амкнутая петля тросика с прикрепленой кареткой, которая соединена с электродами измерителя поля и на ко08405 6 торой помещены предварительный уснt литель и фотосчитыватель координатных отверстий, блок определения координат содержит счетчик, первый и второй триггеры, элемент задержки и два оптоэлектронных ключа, при этом выход фотоприемника фотосчитывателя соединен с входом счетчика, с первы)p ми входами первого и второго триггеров и через систему синхронизации— с входом микроЭВМ, выход первого триггера соединен с входом источника света фотосчитывателя, второй вход

15 второго триггера соединен с выходом микроЭВМ, а его выход соединен через оптоэлектронные ключи с обмотками электродвигателя, а также через элемент задержки соединен с вторым входом первого триггера.

1408405

Составитель В.Попапько

Техред Л.Сердюкова

Корректор Г.Решетник

Редактор П. Гереши

Заказ 3309/50

Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4