Устройство для геоэлектроразведки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕК/ТРОРАЗВЕДКИ , содержащее генераторный датчик, вход которого соединен , с выходом генератора импульсов тока , управляющий вход которого подключен к первому выходу схемы управления , снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения переходного импеданса в зоне аэрации, оно содержит запоминающий пик-детектор, снабженный входом сброса, компаратор напряжения , имеющий дифференциальный вход, осредняющий цифровой отсчетный блок, имеющий сигнальный и стробирующий входы, цифроангилоговый преобразователь, кодовый вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика, причем выход усилителя подк/рочен к сигнальному входу пик-детектора и первому входу компаратора , выход пик-детектора подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу компаратора и первомусигнальному входу регистратора, выход компаратора подключен к сигнальному входу. отсчетного блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход отсчетного блока подключен ко второму сигнальному входу регистратора, синхронизирующнй вход кот орого подключен к входу, счетчика и программному выходу схемы управления, перввый выход которой подключен к входу сброса пик-детектора. 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что осредняющий цифровой отсчетный блок выполш нен в виде последсвательного соединения трехвходового конъюнктора и П- разрядного накопительнЬго счетчика , выход М старших разрядов KOf торого служат выходом отсчетного блока, первый и второй входы конъюнктора соответственно служат стробирующим и сигнальным входами отсчетного блока, а вход 4 конъюнктора подключен к выходу генератора эталонной частоты. сл 3,Устройство попп.1и2, отсо . личающее.ся тем, что число Младших разрядов п -hr накопи- 4 тельного счетчика выбирает irak tl - (п Со 2 М в зависимости от числа осреднений М , а число разрядов fi накопительного счетчика выбирают как П Eog/j N в зависи мости от требуемого-числа градаций Н при измерении переходного импеданса при каждом локальном обследовании участка почвы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО.(ИХ

PECllVSJlHH

1(51) Q 01 Y 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3445370/18-25 (22) 31 ° 05.82 (46) 30,09.83. Бюл. М 36 (72) П.В.Карманов, В.В.Меер, А.Н.Родионов, С.И.Сидельников и A.Â.Åëèýàðîâ (7l) Рязанский радиотехнический институт (53) 550.83 (088.8) (56) 1. Иизюк Л.Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппаратуры для индуктивной электроразведки.

Киев, Наукова думка, 1970, с. 253-256.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 817642, кл. G 01 М 3/10, 1981.. (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕК ТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генераторный датчик, вход которого соедине -. с выходом генератора импульсов тока, управляющий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения переходного импеданса в зоне аэрации, оно содержит запоминающий пик детектор, снабженный входом сброса, компаратор напряжения, имеющий дифференциальный вход, осредняющий цифровой отсчетный блок, имеющий сигнальный и стробирующий входы, цифроаналоговый преобразователь, кодовый вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика, причем выход усилителя подкдючен к сигнальному входу пик-детектора и первому входу компаратора, выход пик-детектора подключен к аналоговому входу цифроÄÄSUÄÄ 194 А аналогового и ре обра зов ателя, выход которого подключен к второму входу компаратора и первому сигнальному входу регистратора, выход компара тора подключен к сигнальному входу отсчетного блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход отсчетного блока подключен ко второму «сигнальному входу регистратора, синхронизнрующнй вход которого подключен к входу счетчика и программному выходу схемы управления, перввый выход которой подключен к входу сброса пнк-детектора.

2. Устройс:во по и. l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что осредняющнй цифровой отсчетный блок выполнен н виде последовательного соединения трехвходового конъюнктора и и — разрядного накопительнЬго счетчика, выход )и старших разрядов ко« торого служат выходом отсчетного блока, первый и второй входы коньюнктсра соответственно служат стробнрующим и сигнальны входами отсчетного блока, а третий вход конъюнктора подключен к выходу генератора эталонной частоты.

3. Устройство по пп.l и 2, о т л и ч а ю щ е е, с я тем, что число младших разрядов q -)и накопительного счетчика выбирают кЪк 0/ g M в зависимости от числа осреднений М, а число разрядов И накопительного счетчика выбирают как П = (аф q М в зависимости от требуемого. числа градаций

М при измерении переходного импеданса при каждом локальном обследовании участка почвы.

° Иэсбретение относится к техническим средствам индуктивной электроразведки, выполняемой i70 методу перехоцных процессов, и может быть ис.пользовано при поисках месторожцений полезных ископаемых и структурно,геологическом картиронании.

Известны устройства для индуктинной электрораэведки, содержащие генератор импульсов тока, неэаэемленные генераторный и приемный дат- 1О чики, измеритель ЭДС переходного процесса и регистратор, при этом измеритель содержит стробирующие аналоговые устрой- òâà,,накопитель и усилительные элементы ())..

Недостаток известных устройств для геоэлектрораэведки методом переходных процессов — низкая точность измерения переходного импеданса при зондировании слоев эалегаю. 20 щих в зоне аэрации, что объясняется наличием н структуре измерителей стробирующих аналоговых ключей и аналоговых накопителей. В результате минимальная величина задержки стробирующих импульсов относительно заднего фронта коммутационного импульса тока составляет единицы микросекунд, что исключает нозможнос ь измерения ЭДС переходного процесса в субмикросекундном диапазоне. ЗО

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является ус- тройство для геоэлектроразнедки, содержащее генераторный датчик,. вход которого соединен с ныходом генерато-3$ ра импульсов тока, управляющий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистратор (2) .

4О

Недостатком известного устройства для геоэлектрораэнедки является низкая точность измерения переходного импеданса н зоне аэрации.

Цель изобретения — повышение точности измерения переходного импенданса в зоне аэрации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для геоэлектроразнедки, содержащее генераторный датчик, вход которого соединен с выходом генератора импульсов тока управляющий вход которого подключен к перному выходу схемы управления, снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистра- 55 тор, дополнительно введены запоминающий пик-детектор, снабженный .входом сброса, компаратор напряжения, имеющий дифференциальный вход, осред няющий цифровой отсчетный блок, имею-6О щий сигнальный и стробирующий входы, цифроаналоговый преобразователь, кодовый вход квторо1 о подклю- чен к выходу нычитающего счетчика, причем выход усилителя подключен к сигнальному нходу пик-детектора и первому нходу компаратора, ныхд пик-детектора подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен ко второму входу компаратора и перному сигнальному входу регистратора, выход компаратора подключен к сигнальному входу отсчетного. блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход отсчетного блока подключен к второму сигнальному входу регистратора, синхронизирующий вход которого подключен к нходу счетчика и программному выходу схемы управления, первый ныход которой подключен к входу сброса пик-детектора.

При этом осредняющий цифровой отсчетный блок выполнен в виде последовательного соединения трехниодоного конъюнктора и и -разрядного накопительного счетчика, выходы Ф старщих.разрядов которого служат выходом отсчетного блока, первый и второй входы конъюнктора соответственно служат стробирующим и сигнальным нходами отсчетного блока, а третий вход конъюнктора подключен к выходу генератора эталонной частоты.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для геоэлектроразведки; на Фиг. 2 †эпюры сигналон н различных точках устройства, поясняющие принцип его работы. устройство для геоэлектрораэведки методом переходных процессов (фиг. 1) содержит генераторный датчик 1, нход которого соединен с выходом генератора 2 импульсов тока, управляющий нход которого подключен к первому выходу 3 схемы 4 управления, снабженной программным выходом 5, приемный датчик б, усилитель 7 и регистратор 8, запоминающий пикдетектор 9, снабженный входом 10 сброса, компаратор 11 напряжевия, имеющий дифференциальный вход, осредняющий цифровой отсчетный блок 12, имеющий сигнальный 13 и стробирующий 14 входы, цифроаналоговый преобразователь 15, кодовый вход lá которого подключен к выходу вычитающего счетчика 17, причем выход усилите.=.; ля 7 подключен к сигнальному входу пик-детектора 9 подключен к аналоговому входу 19 цифроаналогового преобразователя 15, выход которого подключен ко нторому входу 20 компаратора ll и первому сигнальному входу регистратора 8, выход компаратора 11 подключен к- сигнальному входу 13 отсчетного блока 12, стробирующий вход 14 которого подключен к первому выходу 3 схемы 4 управления, а выход отсчетного блока 12 подключен ко второму сигнальному входу 21 регистратора 8, синхронизирующий

1045194 вход 22 которого подключен к входу счетчика 17 и программному выходу 5 схемы 4 управления, первый выход 3 которой подключен к входу 10 сброса пик-детектора 9.

Осредняющий цифровой отсчетный блок 12 выполнен в ниде последовательного соединения трехвходового конъюнктора 23 и И вЂ” разрядного накопительного счетчика 24, выходы (л старших разрядов укоторого служат выходом отсчетного блока 12, первый и второй входы конъюнктора 23 соответственно служат стробирующим 14 и сигнальным 13 входами счетного блока 12, а третий вход 25 15 конъюнктора 23 подключен к выходу генератора 26 эталонной частвты.

Число младших разрядов П-nl накопительного ачетчика выбирают как и-Ф= kop q М в зависимости от 20 числа осреднений М, а число разрядов

rl накопительного счетчика выбирают как П оЯ,1 М н зависимссти от требуемого числа градаций ". при измерении переходного импетданса при 25 каждом локальном обследовании участка почвы.

На фиг. 2 принедены сигнал 27 на первом выходе 3 схемы 4 управления, выходной сигнал 28 генератора 2 импульсов тока, выходной сигнал 29 усилителя 7, сигнал 30 на выходе запоминающего пик-детектора 9, выход- . ной сигнал 31 цифроаналогового преобразователя 15 и сигнал 32 на выходе компаратора 11. 35

Устройство для геоэлектроразведки работает следующим образом.

Под действием импульсов 27 управления, в генераторном датчике 1 возникают коммутационные импульсы 28 40 тока, которые во времени разделены паузой.

Во время пауз н приемном датчике б наводится ЭДС вторичного поля, которая усиливается усилителем 7 и 45 с его выхода сигнал 29 поступает на сигнальный вход запоминающего пикдетектора 9 и первый вход 18 компаротора 11. Выходной сигнал 30 пикдетектора 9 поступает на аналоговый вход 19 цифроаналогового преобразователя 15, на выходе которого формируется сигнал 31 сравнения, опре- . деляемый иэ соотношения по. U2O (цвР 4>0

55 (где 8 упр — выходной код вычитаю щего счетчика 17; 130 — выходное напряжение пик-детектора 9).

Использование пик-детектора 9, цифроаналогового преобразователя 15 60 и вычитающего счетчика 17 позволяет автоматизировать процесс изменения порогового напряжения сравнения 2 компаратора 11 н диапазоне 0. 0 20 0 30.

Компаратор 11 напряжения производит сравнение напряжений 29 и 3) и Формирует на выходе логический сигнал 32, поступающий на сигнальный вход 13 осредняющего цифрового отсчетного блока 12, который производит измерение,нременного интерваи яа rx

Кроме этого, отсчетный блок 12 производит и осреднение результатов измерения временного интеовала

7„ на интервале накопления Тл=и Т, где п — количество циклов измерения ь х, Т „— период следования коммутационных импульсон

2S тока, что позволяет повысить точность измерения случайного параметра г .

Крутизна переднего фронта принимаемого сигнала 29 много больше крутиэны его заднего фронта спада, поэтому аддитивная помеха на переднем фронте ЭДС переходного процесса не вызывает ее неоднозначностей, однако на заднем фронте при сравнении напряжений 29 и 31 компаратором 11 ноэможно его повторное срабатынание, как показано на эпюре 32.

В этом случае для повышения точности измерения временного интервала и отсчетный блок 12 производит досчет длительности ai х повторного срабатывания компаратои ра 11 и временной интервал (х определяется иэ-соотношения п л< л

"х = x+ "х что соответствует неискаженному значению (штрих-пунктирная линия)

ЭДС переходного процесса.

В предлагаемом устройстве для геоэлектрораэведки точность иэмереи ния временного интервала i х определяется периодом следования импульсов генератора 2б эталонной частоты и может составлять десятки наносекунд„ а дискретность отсчета порогового напряжения сравнения компаратора 11 полностью определяется разрялностью цифроаналогового преобраэонателя 15 и может составлять доли миллинольта.

Таким образом, предлагаемое устройство для геоэлектрораэведки, вследствие введения пик-детектора, компаратора, осредняющего цифрового отсчетного блока, цифроаналоговогоэ преобразователя и вычитающего счетчика обеспечивает повышение точности измерения параметров V u переходного процесса в широком интерл нале х и позволяет существенно понысить достоверность косвенного измерения переходного импеданса приповерхностных слоев почвы

1045194

Составитель Е.Городничев

Редактор Л.Пчелинская Техред Л; Пилипенко Корректор И. Эрдейи

Заказ 7548/49 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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