Устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр, о тличаю щееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения размеров и глубины залегания неоднородностей, оно содержит передаюцщй и приемный блоки, при этом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения , управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжения , а второй выход - с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управле-, ния перестраиваемого по частоте усит лителя мощности, а второй выход с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мопщости соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемную антенну опорного сигнала , первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи промежуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избирательного усилителя (Л через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и с первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигнальным входом фазометра, приемная антенна опорного ел сигнала соединена с сигнальным входом второго преселектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальным входом второго преобразователя промежуточной частоты , выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а второй выход через селектор тактовых импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения , первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго пресе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(51) С 01 Ч 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 f) 3650089/24-25 (22) 05.. 10.83 (46) 23.04. 85. Бюл. 1Ф 15 (72) M.М. Задериголова и Б.В. Грицай (71.) Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт (53) 550.83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 656012э кл С 01 Ч 3/ f i â 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР

И1 855584, кл. С 01 V 3/10, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуда и фазометр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения размеров и глубины залегания неоднородностей, оно содержит передающий и приемный блоки, при зтом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжения, а второй выход — с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управле». ния перестраиваемого по частоте уси".

„„SU„„1151900 A лителя мощности, а второй выход— с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и нерестраиваемый по частоте усилитель мощности соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемную антенну опорного сигнала, первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи промежуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избирательного усилителя через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательногь усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигнальным входом фазометра, приемная антенна опорного сигнала соединена с сигнальным входом второго преселектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальным входом второго преобразователя промежуточной частоты, выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а второй выход через селектор тактовых имнульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго пресеЮ

1151900 лекторов с перестраиваемой частотой, соединены соответственно с входаа третий выход соединен с входом ми управления первого и второго гетеродина с перестраиваемой часто- преобразователей промежуточной частой, первый и второй выходы которого тоты.

Изобретение относится к геофизихе„ а более конкретно к устройствам для геолектроразведки, и может быть использовано при разведке полезных ископаемых, а также для поиска инженер- 5 ных коммуникаций и других скрытых неоднородностей в исследуемом массиве горных пород.

Известно устройство для обнаружения инженерных коммуникаций в массиве пород, содержащее генератор синусоидального напряжения, индукционный преобразователь с генераторной катушкой и систему измерительных катушек, расположенных соосно с генераторной катушкой, а также коммутаторы, компенсатор, усилитель с дискретно регулируемым коэффициентом усиления, генератор тактовых импульсов, избирательный усилитель, демодуля- 20 тор, запоминающее устройство, схему сравнения, счетчик импульсов и индикатор (1 ).

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные 5 возможности из-за невозможности его использования для поиска диэлектрических неоднородностей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст- 30 ройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр Е23.

Недостатком известного устройства также являются ограниченные функциональные возможности яз«за трудности 4О определения размеров и глубины зале- гания неоднородностей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения размеров и глубины зале- 45 гания неоднородностей.

2 Указанная цель достигается тем, что устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр, содержит передающий и приемный блоки, при этом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжении, а второй выход — с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управления перестраиваемого по частоте усилителя мощности, а второй выход - с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемнув антенну опорного сигнала, первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи про-. межуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с. перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избиратель- . ного усилителя через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигналь900 4 сигнальным входом второго ППЧ 15, выход которого соединен с сигнальным входом второго ПЧ 16, выход которого соединен с входом второго ИУ 17, первый .выход которого соединен через селектор тактовых импульсов (СТИ) 18 с входом второго ГПН 19, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления второго ППЧ 15 и второго ПЧ 16, а третий выход соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой (ГПЧ) 20, первый и второй выходы соединены соответственно с входами управления первого и второго ПЧ 11 и

16, Вторые входы первого и второго

ИУ 12 и 17 соединены соответственно с сигнальным и опорным входами фазометра 21, Устройство работает следующим образом.

ГТИ 3 вырабатывает импульсы для запуска ГПН 4, который управляет частотой УГПЧ 5 и настраивает УМПЧ—

7 на частоту УГПЧ 5. Одновременно импульсы, вырабатываемые ГТИ 3 по,ступают на AN 6, который модулирует напряжение УГПЧ 5 по амплитуде тактовыми импульсами. На излучающую антенну 8 поступает сигнал переменной частоты, модулированный по амплитуде тактовыми импульсами.

Первичное электромагнитное поле переменной частоты, проходя через исследуемый массив горных пород, индуцирует вторичное поле, амплитуда и фаза которого зависит от электромагнитных свойств горных пород.

Устройство содержит передающий и приемный 2 блоки. Передающий блок содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, первый выход которо- б го соединен с входом запуска первого .генератора пилообразного напряжения (ГПН) 4 ° выход которого соединен с входом управляемого генератора с нерестраиваемой частотой (УГПЧ) 5выход.35 которого соединен с сигнальным входом амплитудного модулятора (АИ) б, .вход управления которого соединен с вторым выходом ГТИ 3, а выход соединен с сигнальным входом перестраивае-40 мого по частоте усилителя мощности (УИПЧ) 7, вход управления которого соединен с вторым выходам первого

ГПН 4, а выход — с излучающей антенной 8. Приемный блок 2 содержит приемную антенну измеряемого сигнала (ПАИС) 9, соединенную с сигнальным входом первого преселектора с перестраиваемой частотой (ППЧ) 10, вы,ход которого соединен с сигнальным 5в входом первого преобразователя промежуточной частоты (ПЧ) 11, выход которого соединен с входом первого избирательного усилителя (ИУ) 12, первый выход которого соединен с вхо-55 дом измерителя 13 амплитуды. Приемная антенна опорного сигнала (ПАОС)

14 в приемном блоке 2 соединена с

Э 1151 ным входом фазометра, приемная антенна опорного сигнала соединена с сигнальным входом второго селектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальным входом второго преобразователя промежуточной частоты,выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а 10 второй выход через селектор тактовых импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго преселектора с нерестраиваемой ас.тотой, а третий выход соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой, первый и второй выходы ко- 2О торого соединены соответственно с входами управления .первого и второго преобразователей промежуточной частоты.

На чертеже представлена структур- 2S ная схема устройства.

Вторичное электромагнитное поле улавливается с помощью ПАИС. 9, сигнал которой поступает на ППЧ lO а затем на ПЧ 11, после чего усиливается с помощью ИУ 12 и поступает на измеритель l3 амплитуды и фазометр 21.

Первичное электромагнитное поле воспринимается с помощью ПАОС 14 и служит для формирования опорного сигнала. Сигнал с ПАОС 14 поступает на

ППЧ 15, с выхода которого поступает на ПЧ 16, усиливается вторым ИУ 17 и поступает на опорный вход фаэометра

21. Селектор 18 тактовых импульсов выделяет тактовые импульсы, которые. запускают второй ГПН 19, управляющего частотой ГПЧ 20 таким образом, чтобы частоты сигналов на выходах первого и второго ПЧ 1! и 16 были постоянными, а также управляющего частотой первого

1151900

Составитель В, Попадько

Редактор 3. Иванова Техред С.Иовжий Корректор М. Иаксимишинец

Заказ 2316/34 Тираж 748 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и второго ППЧ 10 и 15 таким образом, чтобы перестраиваемая частота была равна частоту УГПЧ 5. Измеритель 13 амплитуды и газометр 21 измеряют соответственно амплитуду и Фазу принятого сигнала, по величине которых судят о характеристиках исследуемого массива горных пород.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности поиска не1 однородностей в горных массивах пород благодаря использованию цепей модуляции сигнала возбуждения по частоте и амплитуде, а также благодаря исполь5 зованию цепи опорного сигнала в приемном блоке, связанной с цепью возбуждения передающего блока электромагнитным полем возбуждения, позволяющих неоднократно определять размеры и глубину залегания неоднородностей.