Устройство для геоэлектроразведки

Устройство для геоэлектроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

{11) 603934

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,.

l (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(51) М. Кл.

6 01 Ч 3/02 (22) Заявлено12.07.72 (21) 1808394/18-25 с присоединением заявки №вЂ” 23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78Бюллетень № 15 (45) Дата опубликования описания)(.Оп„. 18, Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делан изобретений и открытий (53) У Д К 5 50.83 8 (088.8) Ю. В. Аладинский, Л. 3. Бобровников, B. А. Попов, Авторы

Иэоб етення В А. Сушкевич и В. й. Жильников

Московский геологоразведочный институт им. С. Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к устройствам для амплитудно-фазовых измерени" вызванной поляризации и может быть применено также в измерительной технике при изучении параметров геоэлек трических разрезов, атмосферы, а также некоторых четырехполюсников.

Известны устройства для амплитудно-фазовых измерений вызванной поляризации, предусматривающие последовательное возбуждение в земле электромагнитного поля токами щ нескольких частот с помощью генератора фиксированных частот и поочередное измерение на каждой частоте амплитуд и фаз сигналов в точке измерения с помощью одночастотного амплитудно-фазового измерителя с последующим определением параметров поляризуемости Э путем математических расчетов.

Ввиду необходимости передачи с генератора на измеритель сигналов опорной фазы с помощью радиоканала, поочередного измерения амплитуд и фаз на каждой рабочей 0 частоте и определения параметров поляризуемости путем математических расчетов, известные устройства оказываются сложными и низкоточными.

Эти недостатки в значительной мере устранены в устройствах для параллельных двух-

2 частотных амплитудно-фазовых измерений вызванной поляризации.

Известное устройство для параллельных двухчастотных амплитудно-фазовых измерений вызванной поляризации содержит последовательно соединенные датчик сигналов, предварительные усилители, к выходу которых подключено два избирательных усилителя, умножитель частоты, формирователи импульсного напряжения из сигналов синусоидальной формы, делитель. частоты, дискретный фазовращатель, триггер и индикатор фазовых углов.

В этом устройстве предусматривается умножение частоты одного из сигналов до значения частоты другого сигнала, а затем преобразование синусоидальных сигналов в последовательности коротких импульсов, соответствующих моментам перехода синусоидальных сигналов через. нулевое значение их амплитуды, и измерение временного интервала между этими двумя последовательностями импульсов. большое число элементов устройства, выполняющих операции по различному преобразованию инфранизкочастотных сигналов, снижает надежность этого устройства в полевых условиях, Кроме того, из всего сннусоидального сигнала за весь период в известном устройстве используется только его значение в один момент — — ну603934 левое значение. 11ри наличии помех (а в нолевых условиях избавиться от них никогда не уды тся) момент перехода суммаршя о сигнала чсрез нулевое значение кс>леблстся в широких пределах, что приводит к значительным погрешностям измерения фазовых углов.

Целью изобретения является повышение надежности измерительного устройства, а также увеличение точности измерений.

Это достигается тем, что к выходам двух ð избирательных усилителей подключен сумматор, соединенный с квадратором и измерителем амплитуды сигнала удвоенной нижней рабочей частоты.

Устранение из измерительного устройства умножителей и делителей частоты синусоидальных инфраниэкочастотных сигналов, преобразователей синусоидальных сигналов в импульсные и фаэовращателя повышает надежность его работы, а измерение фазовых углов с помощью обычного амплитудного вольтметра, измеряющего амплитуду сигнала удвоенной нихкней рабочей частоты, позволяет использовать весь синусоидальный сигнал на каждый период его следования и тем самым увеличить точность измерений.

На чертеже дана структурная схема предложенного устройства. Оно содержит последовательно соединенные датчик сигналов 1, предварительный усилитель 2, два избирательных усилителя 3 и 4, входы которых соединены с выходом усилителя 2, а выходы соединены со входом сумматора 5, квадратор 6, подключенный к выходу сумматора, и измеритель,7 амплитуды сигнала удвоенной нижней рабочей частоты, подключенный к выходу кнадратсра 6, Предложенное устройство работает следующим образом.

Электромагнитное поле в земле возбуждается токами двух частот, соотношение между которыми равно 3. Амплитудные значения величин токов выбираются в отношении 2:1.

Принятый. из земли с помощью датчика 1 двухчастотный сигнал усиливается н блоке предварительного усилителя 2 и фильтруется с помощью избирательных усилителей 3 и 4. Затем полученные напряжения синусоидальной формы суммируются с помощью сумматора 5. Суммарный сигнал подается на квадратор 6. В выходном токе квадратора 6 содержится составляющая, пропорциональная (с. 1- <)" . (.> ьэ.а) + 4с+4а

0 .U,Ып 2 &<и 2 750 гдесд u cp — фазовые сдвиги сигналов с частотамии и (,)р, но так какай = — Зьэь а при изучении геоэлектрических разрезов фазовые углы можно представить в виде суммы линейно изменяющихся с частотой фазовых углов, обусловленных индукционными эффектамис(>„„„, и фазовых углов ВП „, не зависящих от частоты при изменении частоты 5 — 10 раз, т.е. ср " чжин@+ рп = инд+ с вл > ао

ru, подставив уравнешгя (2) и (3) в уравнение (1), получим д ц ><< ср,„(1+ < с с вп

Таким образом при отсутствии поляризуемости среды амплитуда сигнала с частотой 24) на выходе кнадрвтора равна нулю, а отличие ес от нуля служит мерой поляриэуемости среды.

Измерение амплитуды сигнала удвоенной нижней рабочей частоты производится измерителем 7.

Измеритель 7 может быть выполнен в виде избирательного усилителя, настроенного на частоту 2«, детектора, интегратора и отсчетного прибора. Так как измеритель 7 измеряет непосредственно параметр ВП, то требование к нему оказывается значительно сниженным. В частности, точность измерения амплитуды сигнала с частотой 2ю i, может составлять 5 — 10%

Отметим, что в качестве .двух избирательных усилителей 3 и 4 с сумматором 5 может быть использован гребенчатый фильтр или полосовой фильтр, пропускающий сигналы с частотами ж и ы . Кроме того, электромагнитное поле в земле может возбуждаться током прямоугольной формы, в котором содержится первая и третья гармоника в соотношении 1:1/3. При этом коэффициенты передачи избирательных усилителей должны быть выбраны в соотношснии l:2/3.

Можно измерять также амплитуду постоянной составляющей на выходе кнадратора:

Я (2 и получить таким образом сведения о проводимости среды. Кроме того, имея результаты. измерений переменной и постоянной осоставляющих на выходе квадратора, можно исключить нестабильность параметров избирательных усилителей и квадратора путем проведения нормированных измерений. Вместо кнадратора может быть использовано устройство возведения сигналов в третью или четвертую степень (например варистор с кубической вольтамперной характеристикой). В этом случае соответствующим образом выбирается соотношение рабочих частот и амплитуд нескольких сигналов, но из-за более сложного спектраль,ого состава сигнала на выходе указанных узлов измерение полезного сигнала, пропорционального фазовому углу ВП, затрудняется.

Формула изобретения

Устройство для геоэлектрораэведки, содержащее последовательно соединенные датчик сигналя и предварительный усилитель, к выходу которого подключено два избирательных усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и увеличения точности измерений, к выходам двух избирательных усилителей подключен сумматор, соединенный с квадратором и измерителем нмплитуды сигнала удвоенной нижней рабочей частоты.

603934

Составитель В. Зверев

Техред С». Дуговая Корректор Д. Мельниченко

Тираж 702 Подписное

Редактор Е. Скляревская .

Заказ 2063/37

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», r. Ужгород, ул. 11роектная, 4