Трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки

Трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„,737904 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.01.78 (21) 2572190/18-21 (51)М. Кл.-=

G 01 Ч 3/02

G 01 R 25/00 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

1осударстввнный квинтет

СССР (53) УДК

62 1 3 17,73 (088.8) ао делан нзовретеннй н открытий

Дата опубликования описания 30.05.80.

Ю. В. Аладинский, Л. 3. Бобровников, В. А. Попов, В, М. Попов, А. А. Смирнов и В. В. Сушкевич (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени 1еологоразведочиыи институт им.Серго Орджоникидзе (7I) Заявитель

"(° 7!. -77- (54) ТРЕХЧАСТОТНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области измерения

1 и может быть использовано при проведении амплитудно-фазовых измерений в геоэлектроразведке.

Известно трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее три 5 избирательных усилителя разных частот, входы которых соединены с входными клеммами, умножитель и делитель частоты, выходы кото рых соединены с двумя формирователями импульсов, а входы — с выходами первого и третьего избирательных усилителей, третий формирователь, вход которого связан с выходом второго формирователя избирательного усилите-. ля, два формирователя временных интервалов, вычитающее устройство и схему отношения (1).

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет исключить влияние индукционных эффектов, непропорциональных частоте возбуждающих поля.

Известно другое трехчастотное устройство, . в котором указанный недостаток устранен (2).

Это устройство содержит три избирательных усилителя разных частот, входы которых под2 ключены к входным клеммам; три импульсных формирователя, входы которых подключены к выходам избирательных усилителей, два формирователя временных интервалов, первые входы которых подключены к выходу первого формирователя,.а вторые входы соединены соответствейно с выходами второго и третьего импульсного формирователя, трехвходовой элемент И, один из входов которого соединен с выходом первою формирователя временных интервалов, второй вход — с выходом второго формирователя временных интервалов через инвертор, а третий вход — с первым генератором образцовой частоты, двухвходовой элемент И, один из входов которого

-соединен с вторым генератором второй образцовой частоты,, двухвходовой элемент ИЛИ, вхо-. ды которогб связаны с выходами элементов

И, а выход: со счетчиком. результата измере.

HHH.

В данном устройстве на его вход подается прямоугольное напряжение, в спектр которого входят первая, третья и пятая гармоники, ам-плитуды которых обратно пропорциональны!

3 номеру гармоники, а первый, второй и третий избирательные усилители настроены соответственно на первую, третью и пятую гармоники сигнала. Кроме того, второй вход двух» входового элемента И в данном устройстве соединен с выходом второго формирователя

" временных интервалов.

Устройство имеет низкую точность измерений. Этот недостаток обусловлен тем, что реализуемый s нем алгоритм предусматривает измерение суммы двух временных интервалов: одного, пропорционального фазовому сдвигу между сигйалами первой и пятой гармоник, и второго, пропорционального разности фазовь сдвигов между сигналами первой и третьей и первой и пятой гармоник. Так как амплитуда пятой гармоники в пять раз меньше амплитудь первой гармоники и почти в два раза меньше амплитуды третьей гармоники, то основная погрешность измерений данным устройством связана с большой погршеностью выделения врем ного интервала между сигналами первой и пятой гармоник, этот интервал дважды входит .. в реэультат измерений, поэтому погрешность измерений удваивается.

Целью изобретения является повышение точ ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что в трехчастотном измерительном устройстве для геоэлектроразведки, содержащем три избирательных усилителя, входы которых соединень1 со входными клеммами, три импульсных формирователя, входы которых связаны с выходами избирательных усилителей, два формирователя временных интервалов, первые входы которых соединены с выходом первого импульсного формирователя, а вторые входы — соответстве но с выходами второго и третьего импульсных формирователей, элемент И, один вход которого соединен с выходом первого формироват ля временных интервалов, а второй — с выходом второго формирователя временных интервалов через инвертор, преобразователь временного интервала, подключенный к выходу блока задания коэффциента преобразования, двухвходовой сумматор, входы которого связаны с выходом элемента И и преобразовател временного интервала, а выход — с индикатором результата измерений, второй вход цвухвходбвого преобразователя: временного интерв ла соединен с выходом первого формировател временных интервалов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Оно содержит входные клеммы 1, избирате ные усилители 2, 3, 4, формирователи 5,6,7 импульсов, формирователи 8,9 временных инт валов, инвертор 10, блоки 11 задания коэффи циента преобразования временных интервалов, 737904 4 элемент И 12, преобразователь 13 временного интервала, блок 14 задания коэффциента преобразования, сумматор 15, индикатор 16 результата измерений.

Устройство работает следующим образом.

- С помощью заземленнои линии, в которую включен генератор в землю в районе исследований, возбуждается электромагнитное поле токами трех инфранизких частот, например в

10 диапазоне 0,3 — 5 Гц. В простейшем случае это достигается питанием линии током прямоугольной формы, в спектре которого содержатся первая, третья и пятая гармоники. Несущие информацию о поляризуемости и проводимости среды сигналы принимаются в точках измере15 ний и подаются на входные клеммы 1 устройства. С помощью избирательных усилителей

2 — 4 из принятого сигнала выделяются составляющие трех частот: усилителетем 2 — первая гармоника, усилителем 3 — третья гармоника, усилителем 4 — пятая гармоника. На входе и выходе избирательного усилителя может быть установлен масштабный усилитель, обеспечивающий необходимый уровень сигналов, а на выходе — детектор с BOJlbTMtTpoM.

Синусоидальные сигналы трех частот с выходов избирательных усилителей поступают на входы импульсных формирователей 5 — 7, с помощью которых синусоидальные сигналы преобразуются в последовательности импульсов, жестко связанные по фазе с исходными синусоидальными сигналами. В простейшем случае формирователи 5 — 7 вырабатывают импульсы в моменты перехода синусоидальных сигналов через нулевое значение. При необходимости на входе или выходе формирователей могут н- быть установлены умножители или делители частоты, с помощью которых можно изменять

I частоту следования импульсов, К выходам форе- мирователей 5 — 7 подключены формирователи

8, 9 временных интервалов, причем первый вход обоих формирователей подсоединен к вы ходу импульсного формирователя 5, а вторые входы — к выходам формирователей 6 и

45 7 соответственно. Формирователи 8 и 9 исполь, зуются для получения временных интервалов я между поступающими на их входы импульсами (в простейшем случае этот интервал соответствует промежутку времени между моментом а- перехода через нуль одного сигнала одной час50 я тоты и ближайшим к нему переходом через нуль сигнала другой частоты), В качестве формирователей 8 и 9 могут быть использованы триггеры, счетные входьг которых подключены ль. к выходу формирователя 5, а входы "Установка 0" —, к выходам формирователсй 6 и 7, ер- С выхода формирователей 8 и 9 полученные импульсы подаются на два входа элемента И, причем с выхода формирователя 8 — непосред04 6 бирательных усилителя, входы которых соединены с входными клеммами, три импульсных формирователя, входы которых соединены с вйходами избирательных t усилителей, два формирователя временнйх интервалов, первые входы которых соединены с выходом первого импульсного формирователя, а вторые входы соединены соответственно с выходами второго и третьего импульсных формирователей, элемент И, один вход которого соединен с выходом первого формирователя временных интервалов, а второй соединен с выходом второго формирователя временных интервалов через инвертор, преобразователь временного интервала, соединенный с выходом блока задания коэффциента преобразования, двухвходовой сумматор, входы которого соединены с выходом элемента И и преобразователя временного интервала, а выход соединен с индикатором результата измерений, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, второй вход.двухвходового преобразователя временного интервала соединен с выходом первого формирователя временных йнтерв алов.

7379 ственно, а с выхода формирователя 9 — через инвертор 10. Благодаря такому включению элементов на выходе элемента И- 12 формирует ся импульс, длительность которого равна раз- ности длительностей временных интервалов, формируемых на выходе формирователей 8 и 9. Масштаб этого импульса (по амплитуде длительности) регулируется блоком 11. за-., дания коэффициента преобразования.

На выходе преобразователя 13 формируется импульс, пропорциональный длительности импульса на выходе формирователя 8, масштаб которого регулируется блоком 14 задания коэффициента преобразования.

Так как временные интервалы на выходе 1ч. формирователей 8 и 9 пропорциональны значениям фазовых сдвигов b 9 и в Ч и разность их — ь, то результат измерений, считываемый с индикатора 16, равен . аЧ„(.Гт-Ги )+ аЧ (-ГК-S ) " (.,дТ,) Я-- „)-(4- )(-Г Я) где m = 5, n = 3.

В данном случае коэффициенты изменения масштаба временных интервалов, задаваемые . блоками 11 и 14, должны выбираться в соответствии с коэффициентами перед ЬЧ и а9 в их отношение должно быть равно - Ги зо

Формула изобретения

Трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее три изИсточники информации, принятые во внимание при эйсрертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 327428, кл. G 01 V 3/02, 1970.

2. Аладинский Ю. В. и др. Аппаратура для двух-трехчастотных измерений в геологоразведке. Тезисы докл. на научно-техн. конф.

ЦИС вЂ” 73. Ивано-Франковск, 1973, 5 с.

737904

Составитель А. Беляев

Техред H.Êîâàëåâà Корректор В. Бутяга

Редактор Е, Караулова

Тираж 649 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская об., д. 4/5

Закаэ 2658128

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4