Генераторное устройство для геоэлектроразведки

 

ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее источник постоянного напряжения, включенный в диагональ четырехплечгвого моста , образованного четырьмя ключевыми элементами, во вторую диагональ которого включена возбуждающая петля, a также конденсатор, отличающееся тем, что, с целью стабилизации возбуждающего тока, в него дополнительно введены пятый и шестой ключевые элементы, причем параллельно возбужданнцей петле включены пятый ключевой элемент и последовательно соединенные щестой ключевой элемент и конденсатор. (Л 05 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

4ъ

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (21) 3574424/18-,25 (22) 04.04.83 (46) 23.07.84. Бюл. М- 27 (72) В.И.Юзов, Л.И.Фрейдман, В.Н.Перов и Е.А.Стуков (71) Красноярский политехнический институт (53) 550.837(088.8) (56) 1. Руководство по применению метода переходных процессов. Под ред. Ф.N.Каменецкаго. Л., "Недра", 1976, с. 64-67.

2. Мельшаков В.П. и др. Основы амплитудно-фазовых измерений вызванной поляризации. Якутск, Якутское книжное изд-во, 1974, с. 105-110 (прототип)., SU.„110466Î Д

gag Н ОЗ K 3/00 G 01 V 3 10 (54) (57) ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее источник постоянного напряжения, включенHblH в диагональ четырехплечевого моста, образованного четырьмя ключевыми элементами,- во вторую диагональ которого включена возбуждающая петля, а также конденсатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью стабилизации возбуждающего тока, в него дополнительно введены пятый и шестой ключевые элементы, причем параллельно возбуждающей петле включены пятый ключевой элемент и последовательно соединенные шестой ключевой элемент и конденсатор.

1104660

t-1

Э (М вЂ” Зо со5 LC

Изобретение относится к геоэлектро разведке по методу переходных процессов (МПП).

Известно устройство для геоэлектроразведки, содержащее генератор двухполярных прямоугольных импульсов с паузами, выход которого соединен с гене раторной петлей, а также приемную антенну и индикаторный блок, соединенные последовательно L 1 J.

Использование прямоугольных возбуждающих импульсов при индуктивной нагрузке предъявляет высокие требования к параметрам ключевых элементов, коммутирующих ток в петле, поскольку при выключении тока на ключевых элементах возникают большие перенапряжения.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее источник постоянного напряжения, включенный в диагональ четырехключевого моста, образованного четырьмя ключевыми элементами, во вторую диагональ которого включены возбуждающая петля, а также конденсатор t2>.

Однако известное техническое решение не обеспечивает стабилизации тока, возбуждающего петлю.

Целью изобретения является повыщение стабилизации возбуждающего тока.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторное устройство для геоэлектроразведки, содержащее источник постоянного напряжения, включенный в диагональ четырехплечевого моста, образованного четырьмя ключевыми элементами, во вторую диагональ которого включена возбуждающая петля, а также конденсатор, дополнительно введены пятый и шестой ключевые элементы, причем параллельно возбуждающей петле включены пятый ключевой элемент и последовательно соединенные шестой ключевой элемент и конденсатор, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, на фиг. 2 — пример выполнения ключевого элемента; на фиг. 3 — 8 диаграммы. напряжений и токов.

Устройство содержит четырехплечевой мост, образованный первым 1, вторым 2, третьим 3 и четвертым 4 ключевыми элементами, к одной диагонали которого подключен источник 5 питающего напряжения, к другой — индуктивная возбуждающая петля 6, параллельно которой подключены пятый ключевой элемент 7, а также последовательно соединенные шестой ключевой элемент 8 и конденсатор 9.Кроме того, в качестве примера использования генераторного устройства для гео5 электроразведки приведены последовательно соединенные приемная антенна 10 и индикаторный блок 11, кото- рые измеряют сигналы из Земли, наведенные генератором. Ключевой элемент выполнен на двух встречно включенных высоковольтных транзисторах 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

15 При формировании плоской вершины положительного импульса возбуждающего тока Д gyp (фиг. 3) ключевые элементы 2, 3 и 8 разомкнуты и в ра-. боте не участвуют, а ключевые элемен

20 ты 1, 4 и 7 совместно .с активно-индуктивной нагрузкой - возбуждающей петлей 6 образуют схему импульсного стабилизатора тока. При замкнутых ключевых элементах 1 и 4 возбуждаю25 щая петля б подключается к источнику 5 питающего напряжения, обеспечивая протекание через возбуждающую петлю 6 импульсов тока 3„ Э (фиг. 4), при размыкании ключевых элементов 1

30 и 4 замыкается ключевой элемент 7 и за счет энергии, накопленной в индуктивности возбуждающей петли 6, через ключевой элемент 7 и возбуждающую петлю 6 протекают импульсы то35 ка 3 (фиг. 5). Регулировка амплитуды возбуждающего тока обеспечивается изменением соотношения между длительностями импульсов 3„ .и .3

При включении тока в возбуждающей

40 петле 6 ключевые элементы 1-4 и 7 раз" мыкаются и замыкается ключевой элемент 8, обеспечивая заряд конден, сатора 9 за счет энергии, накопленной в индуктивности возбуждающей

45 петли 6. Поскольку при этом образуется колебательный контур, состоящий из элементов 6 и 9, спад тока происходит по косинусоидальному закону

55 где Ф. - текущее время;

L и С вЂ” значения индуктивности возбуждающей петли 6 и емкости конденсатора 9;

1104660

Фиг.Z

3о — установившееся значение возбуждающего тока, обеспечивающее заряд конденсатора 9 до значения напряжения равного

В момент равенства нулю тока возбуждакяцей петли 6 t = t все ключевые элементы 1-4,7 и 8 размыкаются, ток в петле прекращается, а заряд, накопленный в конденсаторе 9, сохраняется практически неизменным в течение всей паузы.

При формировании переднего фронта отрицательного импульса t = t3 возбуждающего тока замыкается ключевой элемент 8, обеспечивая разряд конденсатора 9 через возбуждающую петлю 6 (фиг. 6). При этом по синусоидальному закону нарастает возбуждающий ток, достигая к моменту времени 4 = tq практически установившегося значения 3 (фиг. 7). В момент равенства нулю напряжения на конденсаторе 9 ключевой элемент 8 размыкается, а замыкаемые поочередно ключевые элементы 2-3 или 7 обеспечивают стабилизацию тока в возбуждающей петле в течение всей вершины отрицательного импульса возбуждающего тока, как это показано на фиг. 7.

При выключении тока в возбуждающей петле ключевые элементы 2,3 и 7 размыкаются, замыкается ключевой элемент 8, обеспечивая заряд конденсатора 9 током 36 за счет энергии, накопленной в индуктивности возбуждающей петли (фиг. 6). При формировании паузы между импульсами закрыты все ключевые элементы 1-4, 7-8, в момент формирования переднего фронта положительного импульса возбуждающего тока замыкается ключевой эле5 мент 8, обеспечивая нарастание тока за счет энергии, накопленной в конденсаторе 9. Рассмотренный процесс в цальнейшем повторяется. Форма напряжения.в нагрузке с приведена на фиг.7, Ток на ключевых элементах 2-4 — 3 + приведен на фиг. 8.

В паузах между возбуждающими импульсами с помощью измерительного блока 11 измеряется и регистрируется переходный процесс магнитной составляющей электромагнитного поля, наведенного в приемной антенне 10.

По сравнению с известным предлагаемое техническое решение, позволяет исключить дополнительные схемы стабилизации тока возбуждающей петли.

Общее снижение габаритов и веса аппаратуры может достигать двух и бо.лее раз. В 2-3 раза повышается общая точность измерений переходного процесса за счет стабилизации тока в возбуждающей петле.

По сравнению с базовым приборомаппаратурой МППУ-2 повышается точЗО ность измерений переходного процесса как за счет стабилизации возбуждающего тока, так и за счет стабилизации длительности и формы переднего и заднего фронтов импульсов возбужЗ5 дающего тока, заметно улучшаются энергетические показатели генераторной установки за счет использования реактивной энергии, эапасаемой в индуктивности возбуждающей петЛи, 40 облегчаются условия работы ключевых элементов, что приводит к повышению надежности их работы.

ЯНИНА Закаэ 5321/43 Тираж 862 Подимсное Фыдиая ППП "Патент", r.Óàãoðîä, ул.Проектная, 4