Устройство для двухчастотных амплитудно-фазовых измерений при геоэлектроразведке

Устройство для двухчастотных амплитудно-фазовых измерений при геоэлектроразведке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i>705378

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 31.10.77 (21) 2543300/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

G R 27/00

Государствемиый комитет

СССР по делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень Ио 47

Дата опубликования описания 27.12.79 (53) УДК 621. 317..73(088.8) Л. 3. Бобровников, В. А. Попов, В. В. Сушкевич, Ю. В. Алади«ский и Л. И. Орлов (72} Авторы изобретения (71) заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЧАСТОТНЫХ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ

ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ

Изобретение касается электроизмерений и может быть использовано при проведении двухчастотных амплитуднофазовых изМарений s геоэлектроразвед.ке.

Известно устройство для двухчастот ных амплитудно-фазовых измерений при геоэлектроразведке, содержащее генератор токов двух частот, соединенный с задающим датчиком, последовательно соединенные приемный датчик, блок усиления и фильтрации сигналов, формирователь, триггер, измеритель временных интервалов (1) .

Недостатком его явлнется завйси- 15 мость результатов измерений от наличия высокочастотных гармоник в сигна .пе. нивками частоты. Фазовый сдвиг которого измеряется.

Указанный недостаток в значитель- 20 ной степени устранен в другом извест ном устройстве, содержащем генератор токов двух частот, соединенный с задающим датчиком поля, а также последовательно соединенные приемный дат- 25 чик сигналов, коммутатор, предварительный усилитель, к выходу которого подключены. входы избирательного усилителя низкой частоты и избирательного усилителя высокой частоты, вы- 30 ходы которых соединены со входами первого и второго двухполупериодных детекторов, первый и второй формирователи, выходы которых соединены со входами триггера, а вход первого формирователя соединен с выходом избирательного усилителя низкой частоты, два индикатора амплитуды, входы которых соединены с выходами детекторов измеритель временных интервалов и калибратор, выход которого соединен с коммутатором (2) .

В этом устройстве с помощью двух формирователей формируются две последовательности импульсов, соответствующие моментам перехода сигналов через нулевое значение от положительных значений к отрицательным и от отрицательных к положительным, благодаря чему Эначительно,снижается влияние высокочастотных гармоник.

Недостатком этого устройства является недостаточная точность, обусловленная погрешностями, вызываемыми неполным подавлением сигнала низкой частоты избирательным усилителем высокой частоты, а также низкая производительность измерений, обусловленная большой постоянной времени интегрирования из-.за необходимости про705378 ведения геоэлектроразведочных измерений в диапазоне инфранизких частот (долй герца) . Так как в качестве двухчастотного сигнала;при геоэлектроразведке чаще всегО, исходя из энергетических соображений, используется сигнал прямоугольной формы, в спектре которого содержится третья гармоника, амплитуда которой в 3 раза мейьше амплитуды первой гармоники, то провести эффективную фильтрацию сигйала высокой частоты не удается — ампли-. туда этого сигнала в 3 раза меньше амплитуды другого сигнала, а добротность

° ° збирательного усилителя не может

ыть сделана достаточно большой.

Цель изобретения — увеличения точ ности и производительности измерений.

°, Для этого в устройство для двух- частбтных амплйтудйо-фазовых измере ний" при геоэлектроразведке, содержа- 20 щее" генератор токов двух частот, сое циненный с задающим датчиком поля, по -, следовательно соединенные приемный датчик сигиалов, коммутатор, префба-" рительный усилитель, к выходу кото- 25

" рого подключены входы избирательйого" усйлителя низкой частоты и избира- тельного усилйтеля высокой частотЫ,, Ъй о и которых соединейы со входами первого и второго детектороъ, 1ъКрвйй и второй формирователи, выходы которых

"соедййейы-со" входами-трйггера,-" Й -вход первого формирователя соединЕН с ВЫ-: ходом избирательного усилителя низкой частоты, два индикатора амйлитуды, 35 входы-которых соединены с выходами петекторов, измеритель временных ин-. тервалов и калибратор," выход которого соединен с коммутатором, введений" дополнительно тРиггеР,.третйи ФоР- 4р мирователь и элемент И, причем вход . третьего Фбрйирователя соедийей с выходом первого детектора,-вход второ- . го Формирователя соединен с выходом второго детектора, выходы второго и. третьего формирователей соединены с . 45 двумя входами дополнительного трйг-, гера, два входа элемента И соедийены с выходами триггеров, а выход элемента И - " со входом измерителя временных йнтервалов. . 50

На чертеже приведена функциональная" схема устройства.

Устройство содержит гЕнератор 1 токов двух частот, задающий датчик 2 поля, приемный датчик 3 сигналов, 55 коммутатор 4, предварительный усилитель 5, избирательный усилитель 6 низкой частоты, избирательнйй усилитель 7 высокой частоты, детекторы 8 и. 9, формирователи 10 — 12, триггеры

13 и 14, элемент И 15, измеритель вре менных интервалов 16, индикаторы ам- . плитуды 17 и 18, калибратор 19.

Устройство работает следующим обРазом.

С помощью генератора 1 вырабатываются токи двух частот высокой и низкой. Частоты-обычно инфранизкиец кратные, причем высокая частота отличается от низкой в 2-5 раз. Выработанные генератором 1 токи двух частот пропускаются через задающий датчик

2 поля. С помощью датчика 2 в исследуемой среде возбуждается двухчастотное электромагнитное поле. Сигналы из "земли, несущйе информацию об электрических свойствах изучаемой среды, . принимаются датчиком 3 сигналов. Сиг- налы с датчика 3 через коммутатор 4 . поступают на предварительный усилитель 5, где осуществляется общее уси.ление сйгналбв двух частот. Затем с помощью избирательных усилителей 6 и 7 сигналы. низкой и высокой частоты разделяются, выпрямляются c ïoìoùüþ двухполупериодных детекторов 8 и 9.

Сигналы с выхода избирательного усилйтеля 6, а также с выходов детекторов 8 и 9 поступают на формирователи 10 12. На выходе формирователей 10-12,. получаются прямоугольные импульсы, фройты которых соответствуют Заданным уровням синусоидальных (или выпрямленных) сИгналов. Выходы первого и aloforo"формирователей 10 и 11 подключены к двум входам триггера 13, а вы"%оу ь "втoporо и третьего формйровате-. лей 11 и 12 — к двум входам дополни- . ,тельного триггера 14. на выходе триг,гера 13 получается серия прямоугольных импульсов, частота повторения которых равйа низкой частоте, а длительность равна временному сдвигу между сигналами низкой и высокой частот.

Йа выходе дополнительного триггера 14

"йолучается сepия прямоугольных импульсов, частота повторения которых райна удвоенной низкой частоте, а длительность импульсов также равна времейному сдвигу между сигналами низкой и высокой чаотот. Полученные последовательности импульсов объединяются с помощью элемента И 15 таким образом, что иа выходе его получается серия прямоугольных импульсов, частота кото-. рых равна утроенной низкой частоте, -,а у лительность" импульсов равна временному сдвигу между сигналами низкой и,высокой частот. С помощью измерителя временных интервалов 16 измеряется длительность полученных импульсов. Так как частота следования измеряемых импульсов на входе. измерителя

16 в три раза превышает частоту следования импульсов s прототипе, удается в 3 раза. уменьшить постоянную времени интегрирования при получении той же точности, что и в прототипе.

Кроме того, формирование импульсов управления триггерами 13 и 14, соответствующих нескольким уровням сигналов низкой и высокой частот, позволяет практически полностью устра105378 нить погрешности, вызываемые неполным но соединенные приемный датчик сигподавлением сигнала низкой частоты налов, коммутатор, предварительный избирательным усилителем высокой час- усилитель, к выходу которого подклютоты. Амплитуда сигналов низкой и чены входы избирательного усилителя высокой частоты измеряется с помощью низкой частоты н нзьирательного усииндикаторов .17 и 18, подключенных лителя высокой частоты, выходы коток выходам детекторов 8 и 9. Для ис-, рых соединены со входами первого и ключения из результатов измерений второго детекторов, первый и второй временного сдвига, вносимого элемента- формирователи, выходы которых соедими устройства (в основном, избиратель- иены со входами триггера, а вход перными усилителями 6 и 7, формировате- 1О вого формирователя соединен с выходом лями 10-12), устройство периодически избирательного усилителя низкой час-, калибрируется, Для получения калиб- тоти, два индикатора амплитуды, входы ровочного сигнала используется калнб- . которых соединены с выходами детекторатор 19. C помощью калибратора 19 ров, измеритель временных интервалов вырабатывается двухчастотный сигнал, :и калибратор, выход которого соедннен с теми же частотами, что и вырабаты- 5 с коммутатором, о т л и ч а ю щ е е— вает генератор 1, причем фазовый сдвиг с я тем, что, с целью увеличения точмежду этими сигналами равен нулю. При . ности и производительности измерений, проведении калибровки с помощью ком- . в него введены дополнительный триггер, .мутатора 4 от предварительного уси- . третий Формирователь и элемент и, лителя 5 отключается датчик 3 и под- 26 причем вход третьего формирователя ключаЕтся калибратор 19. Амплитуда ка- соединен с выходом первого детектора, либровочного сигнала выбираетоя такой вход второго формирователя соединен же, как и "амплитуда рабочего сИгнала с выходом второго детектора, выходы ...(контроль пройэводйтся по индйкато",. второго и третьего формирователей соерам 17 и 18).. Полученный при калибров-25 динены с двумя входами дополнительно ке результат вычитается иэ результата го триггера, два входа элемента И первого йзмерения. В качестве калиб- соединены с выходами триггеров, а вы- ратора 19.может быть использован квар- " ход элемейта И вЂ” с входом измерителя .цевый генератбр с делителями частоты. временных интервалов.

30 Источники информации, Формула иэобретейия принятые во внимание при экспертизе

1. Мельников В. П. и др. Основы

Устройс=во для двухчастотных ам- амплитудно -фазовых измерений выэванплитудйо-фазовых измеренйй прй гео- ной поляризации. Якутское кн. изд-во, электроразведке, содержащее генератор 35 якутск, 1974, с. 97-190. токов двух частот, соединенный с эа-, 2. Авторское свидетельство сссР дающим датчиком поля, последова гель- Р 335650, кл. с 01 ч 3/02, 1970.

Составитель A. Беляев, Редактор В. Сапирштейн Техред З, Чужик Корректор™.

Заказ 8021/48 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

Филиал ппп Патент, r Умгооод, ул. Проектная. 4