Устройство для исследованиясейсмических приемных систем

Устройство для исследованиясейсмических приемных систем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 01. 79 (21) 2715058/18-25 (5 t)M с присоединением заявки М

6 01 Ч 1/00

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.81. Бюллетень Но 12

Дата опубликования описания 30. 03.81 (53) УДК 550.834 (088.8) В.H. Разнатов, В.Д. Парфенов, Е.А. Сутулов и A.Â. Серый . ",ХН!:"

ЬИБ."" .",„ Д.:,:; а (72) Авторы изобретения (7

1 и (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРИЕМНЫХ СИСТЕМ

Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к разработке трехкомпонентных приемных систем, и предназначено для экспериментального исследования эффективности трехкомпонентных сейсмических приемных систем при воздействии на них сигналов, представляющих собой различные. типы сейсмических волн с их характерными при3наками поляризации, в условиях изотопных шумов.

В настоящее время задачи экспериментального исследования приемных систем решаются как на реальных системах, так и на аналоговых моделях.

Известны устройства для исследования сейсмических приемных систем, позволяющие проводить экспериментальные исследования се :смических групп с различной геометрией, содержащие множество приемных каналов, передающую линию, средства обработки и регистрации данных (13 .

Недостатками устройства являются бОльшая мощность и трудоемкость натурных экспериментов, необходимость длительного накопления эксперимен" тальных данных.

Наиболее близким техническим решением является устройство для исследования сейсмических групп, содержащее блок управления, генераторы сигналов с переключателем формы сигналов и генераторы шумов по числу каналов, аттенюаторы, канальные сумматоры, электрические модели приемных каналов, а также средства регистрации и обработки сигналов. Устройство дает возможность анализа эффективности сейсмических групп с учетом различия форм регистрируемых сигналов в точках приема, искривлений волнового фронта, измерений коэффициента корреляции помех <22.

Недостатком данного устройства являются ограниченные возможности исследования сейсмических групп, так как моделируется только одна компонента вектора смещения грунта, что не позволяет всесторонне исследовать эффективность сейсмических приемных систем с учетом поляризационных особенностей различных сейсмических волн в точке приема.

Цель изобретения — повышение эффективности анализа сейсмических приемных систем.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследоваЗц ния сейсмических приемников, содержа817626

d0 б5 щее генераторы сигналов и шумов с . блоком. управления, соединенные через аттенюа оры с канальными сумматорами, выходы которых подключены к электриУ ческим моделям сейсмоприемных каналов, подключенных к средствам регистрации и обработки выходных сигналов, введены блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие и переключатель, при этом выход одного иэ генераторов сигнала через аттенюатор соединен со входом блока разложения сигнала на три ортогональные компоненты, два выхода которого подключены к первым входам соответствующих канальных сумматоров непосредственно, выход другого генератора сигналов через соответствующий аттенюатор, а также третий выход блока разложения сигнала на три ортогональные составляющие объединен через переключатель с первым входом третьего канального сумматора, вторые входы канальных сумматоров через аттенюаторы соединены с выходами генераторов шумов, выходы канальных сумматоров соединены с соответствующими вхОдами электрических моделей сейсмоприемных каналов, выходы которых подсоединены к средствам регистрации и обработки сигналов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — пример реализации блока разложения сигналов на три ортогональные составляющие.

Устройство содержит блок 1 управления, генераторы 2 и 3 сигналов сложной формы, аттенюаторы 4, блок

5 разложения сигнала на три ортогональные составляющие, сумматоры 6, генераторы 7 шумов, переключатель 8, электрические модели-сейсмоприемных каналов 9, средства 10 регистрации и обработки.

Блок разложения сигналов на три ортогональные составляющие содержит синусно-косинусный потенциометр

"1, операционный усилитель 12 и синусно-косинусный потенциометр 13, аналогичный первому.

Для формирования сигналов, соответствующих линейно-поляризованным продольным волнам Р, поперечным волнам SV u SH и поверхностным волнам Лява с помощью блока 1 управления запускаются генераторы 2 и 3 сигналов, с выхода генератора 2 через аттенюатор 4 сигналы заданной формы поступают на вход блока 5 разложения сигнала на три ортогональные составляющие . Горизонтальные компоненты сигнала U,,О„ поступают на первичные входы соответствующих канальных сумматоров 6, на входе которых образуется смесь сигналов и шумов, получаемых от канальных генераторов 7 шумов. Вертикальная составляющая U через переключатель 8 поступает на вход соответствующего сумматора 6, где также образуется смесь сигнала и шума. Необходимое отношение сигнал/шум (с/ш) в процессе исследований приемной системы устанавливается аттенюаторами

4 шума. Смесь с/ш, получаемая на выходе каждого канального сумматора

6, поступает на вход электрических моделей сейсмоприемных каналов 9, где проиоходит ее преобразование в соответствии со структурой и характеристиками этих моделей каналов.Регистрация и обработка сигналов и шумов, получаемых с выходов электрических моделей. сейсмоприемных кана1S лов, производится в блоке 10, основу которого, например, может составить

ЭВМ с комплексом устройств цифрового преобразования и отображения результатов обработк« сейсмической информаЩ ции.

При формировании сигналов, соответствующих поверхностным волнам типа

Релея, переключателем 8 подключается выход генератора 3 сигналов к соответствующему канальному сумматору 6.

При этом выходной сигнал 0 блока разложения на ортогональные составляющие отключается переключателем 8 °

Выходной сигнал генератора 3 сдвинут по фазе относительно выходного сигнала генератора 2 на 90 . С помощью аттенюаторов 4 выходных сигналов генераторов 2 и 3 устанавливается требуемая эллиптичность колебаний, соот-. ветствующая поверхностным волнам типа Релея.

С помощью синусно-косинусного потенциометра 11 устанавливается необходимое направление ориентации модулируемых колебаний по углу в верти40 кальной плоскости в пределах от 0 до

90 . Операционный усилитель 12 служит для согласования второго выхода синусно-косинусного потенциометра 11 со входом синусно-косинусного потен4 циометра 13, с помощью котоРого осуществляется ориентация модулируемас колебаний в горизонтальной плоскости в пределах от 0 до 360

Применение предлагаемого устройстщ ва позволяет значительно расширить воэможность исследования и оценки эффективности трехкомпонентных приемных систем, дает возможность проводить анализ.указанных приемных систем в 5 лабораторных условиях, не прибегая к дорогостоящим натурным экспериментам, позволяет оперативно проводить исследования различных режимов работы приемных систем, на которые воздей-, ствуют различные типы сейсмических волн с их характерными признаками поляризации, что в значительной мере сокращает исследования сейсмических трехкомпонентных приемных систем, разработки для них математического обеспечения, что позволяет получить

817626 существенный технический и экономический эффект.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования сейсмических приемных систем, содержащее генераторы сигналов и шумов с блоком управления, соединенные через аттенюаторы с канальными суме маторами, выходы которых подключены к электрическим моделям сейсмоприемных каналов, подключенных к средствам регистрации и обработки выходных сигналов этих моделей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 15 целью повышения эффективности анализа сейсмических приемных систем при воздействии на них различных типов сейсмических волн с их характерными признаками поляризации, в него введе- О ны блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие и переключатель, при этом выход одного из генераторов сигнала через аттенюатор соединен со входом блока разложения сигнала на ортогональные составляющие, два выхода которого подключены к первым входам соответствующих канальных сумматоров непосредственно, выход другого генератора сигналов через соответствующий аттенюатор, а также третий выход блока разложения на ортогональные компоненты соединены через переключатель с первым входом третьего канального сумматора, вторые входы канальных сумматоров через аттенюаторы соединены с выходами генераторов шумов.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие выполнен в виде синуснокосинусного потенциометра, вход которого соединен с выходом генератора сигналов, а один из выходов соединен через операционный усилитель со входом другого синусно-косинусного потенциометра.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Форбс, Обенчейн и др. Разработка, установка и эксплуатация большой сейсмической группы с высокой чувствительностью LASA.

"Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике", 1965, т.53, 9 12, с. 2043-2053.

2. Авторское свидетельство СССР

9 615436, кл. G 01 V 1/00, 1975 °

&17626

Составитель В. Зверев

Техред М.ГолкнКа Корректор,О. Билак

Редактор Е. Дичинская

Тираж 732 Подписное . ВНИИПИ Государетвенного-комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 1432/60 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4