Устройство для регистрации сейсмической информации

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА- . ЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее датчик, усилитель, формирователь импульса момента взрыва, аналого-цифровой преобразователь, блок записи, коммутатор и блок памяти, выходы которого подключены к информациоиным входам блока записи, о т л и Ч а юд е ее я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия , устройство содержит преобразователь временной интервал-код, пороговыйэлемент, блок управления записью-считыванием, счетчик адреса , дешифратор, первый и второй триггеры , выход усилителя соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя и входом порогового элемента , выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя и к первому входу пре- . образователя временной интервал-код, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульса момента взрыва, а выход соединен с инфо.рмационными входами первой группы коммутатора , информационные входы вто- . рой группы которого подключены к информационным выходам аналого-цифрового преобразователя, а выходы к информационным входам блока памя- . .ти, управляющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управления записью - считыванием , а адресные входы подключены к кодовым выходам счетчика адреса и информационным входам дешифратора, первый выход которого соединен с единичным входом первого триггера и третьим входом анашого-цифрового преобразователя, а второй выход подключен к нулевому и единичному вхо дам соответственно первого и второго триггеров и к входу сброса счетчика адреса, счетный вход которого соединен с вторым выходом блока управления записью-считыванием, а выход переноса - с нулевым входом второго триггера, один из выходов которого соединен с управлянлцими входами со дешифратора и блока записи, а дру9д 00 4 гой выход подключен к первому входу блока управления запис.ью-считыванием , второй вход которого соединен с выходом первого триггера и управляющим входом коммутатора, третий вход блока управления записью-считыванием соединен с импульсным . вы- i ходом аналого-цифрового преобразо .вателя. . . . 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что в нем блок управления записью-считыванием содержит мультиплексор , триггер, счетчик, элемент И, элемент НЕ, генератор импульсов и делитель частоты, первый управляющий вход мультиплексора и вход эле

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D4G 06 F

Со

Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3?63137/24-24 (22) 25.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. P. - 45 (7 1) Специальное конструкторское бюро геофизического приборостроения Ин- . ститута геологии АН АЗССР (72) Ф.Т.Кулиев, Ю.А.Саркисов, В.Б.Ибрагимов, P.A.Òoïåëüáåðã и

Д.С.Лишневецкий ,(53) 550.834(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 .396648, .кл. G 01 V 1/18, 1968.

Авторское свидетельство СССР

N- 602895, кл. С 01 V 1/24, 1976. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее датчик, усилитель, формирователь импульса момента взрыва, аналого-цифровой преобразователь, блок записи, коммутатор и блок памяти, выходы которого подключены к информационным входам блока записи, о т— л и-ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, устройство содержит преобразователь временной интервал-код, пороговый элемент, блок управления записью-считыванием, счетчик адреса, дешифратор, первый и второй триггеры, выход усилителя соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя и входом порогового элемента, выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя и к первому входу преобразователя временной интервал-код, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульса момента взрыва, а выход соединен с информационными входами первой группы коммутатора, информационные входы второй группы которого подключены к информационным выходам аналого-циф-. рового преобразователя, а выходы— к информационным входам блока памяти, управляющие входы которого подУ ключены к первому и второму выходам блока управления записью — считыванием, а адресные входы подключены к кодовым выходам счетчика адреса и информационным входам дешифратора, первый выход которого соединен с единичным входом первого триггера и третьим входом аналого-цифрового преобразователя, а второй выход подключен к нулевому и единичному входам соответственно первого и второго триггеров и к входу сброса счетчика адреса, счетный вход которого соединен с вторым выходом блока управления записью-считыванием, а выход переноса — с нулевым входом второго триггера, один из выходов которого соединен с управляющими входами дешифратора и блока записи, а другой выход подключен к первому входу блока управления записью-считыванием, второй вход которого соединен с.выходом первого триггера и управляющим входом коммутатора, третий вход блока управления записью-считыванием соединен с импульсным . вы- 1 ходом аналого-цифрового преобразователя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем блок управления записью-считыванием содержит мультиплексор, триггер, счетчик, элемент И, элемент НЕ, генератор импульсов и делитель частоты, первый управляющий вход мультиплексора и вход эле11 мента HE являются первым входом бло— ка, .выход элемента HE соединен с первым входом элемента И, второй и первый информационные входы мультиплексора являются соответственно вторым и третьим входами блока, второй и третий информационные входы мультиплексора подключены к выходу делителя частоты, вход которого, тактовый вход счетчика и второй вход элемента И соединены с выходом генератора

96841 импульсов, третий вход элемента И подключен к первому выходу счетчика, второй выход счетчика соединен с четвертым входом элемента И и является первым выходом блока, выход элемента И является вторым выходом блока, установочный и сбросовый входы триггера соединены соответственно с выходом мультиплексора и с третьим выходом счетчика, а выход соединен с входом сброса счетчика.

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при сейсмических исследованиях массива горных пород.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. На фиг.1 показана блок-схема устройства: на фиг.2 .и 3 †функциональ ные схемы преобразователя:временной 1ф. интервал-код и блока управления записью-считыванием соответственно.

Устройство (фиг.1) содержит .датчик 1, усилитель- 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, пороговый элемент 4, преобразователь временной интервал-код 5, формирователь 6 импульса момента взрыва, коммутатор 7, блок 8 памяти, блок 9 управления записью-считыванием, счетчик 2п

i0 адреса, дешифратор 11, первый и второй триггеры. 12 и 13, блок 14 записи.

Преобразователь временной интервалкод 5 содержит (фиг.2) триггер 15, счетчик 16, генератор 17 импульсов.

Блок 9 управления записью-считыванием содержит (фиг.3) мультиплексор 18, делитель 19 частоты, генератор 20 импульсов, элемент НЕ 21, элемент И 22, счетчик 23 и триггер 24.

Устройство работает следующим образом.

Практически одновременно со взрывом (ударом) срабатывает схема 6, которая формирует импульс, поступающий на стартовый вход преобразователя 5 временной интервал-код и запускающий

его. С приходом сейсмической волны к месту установки датчика 1 (сейсмоприемника, акселерометра) последний срабатывает. Выходной сигнал датчика усиливается усилителем 2 и поступает на АЦП 3 и пороговый блок 4. В момент превышений указанным сигналом

-некоторого порогового уровня, превышающего уровень сейсмического шума, на выходе порогового блока вырабаты-. вается импульс, запускающий АЦП и останавливающий (по стоповому входу) преобразователь 5 временной интервалкод. Таким образом, преобразователь 5 формирует код, пропорциональный времени распространения упругой волны от места взрыва до места установки датчика 1.

Аналого-цифровой преобразователь 3 оцифровывает сигнал с усилителя, поступающий на его информационный вход коды с его цифрового выхода через

I коммутатор 7 подаются на информационный вход запоминающего блока 8. Сигналы с импульсного выхода АЦП (" Конец преобразования"), соответствующие окончанию каждого цикла аналого-цифрового преобразования, поступают на соответствующий (третий) вход блока 9 управления записью-считыванием. Этот блок формирует управляющие сигналы, обеспечивающие запись в блок 8 поступающих с АЦП 3 кодов. После каждого цикла записи увеличивается на единицу содержимое счетчика 10 адреса. Как только заканчивается зона блока 8, отведенная для хранения кодов, соответствующих дискретным значениям регистрируемого процесса, срабатывает дешифратор 11, настроенный на определенный код счетчика 10.

841 4. з 1196

Иа первом выходе дешифратора появляется импульс, который, во-первых, останавливает АЦП по третьему (стоповому) ходу, в результате чего прекращается оцифровка исследуемого процесса во-вторых, устанавливает в положение " 1" триггер 12. На единичном выходе последнего появляется разрешающий. потенциал, устанавливающий ком-, мутатор 7 в положение, при котором 10 к информационному входу запоминающего блока 8 оказывается подключенным выход преобразователя 5, который по. дается на второй вход блока 9, разрешая запись в отведенную зону бло- !5 ка, 8 кода времени распространения сейсмической волны. Счетчик 10 адреса продолжает работу до появления на втором выходе дешифратора 11 импульса, указывающего на окончание 2О зоны в блоке 3, отведенной для хра-. нения указанного кода времени. При этом возвращается в исходное положение "0" триггер 12, сбрасывается в нуль счетчик 10 адреса и взводится 25 триггер 13. Потенциал "0".с оцного выхода триггера 13 подключает блок 14 записи к блоку 8.для .приема -и запи-. си данных, хранящихся в блоке .8, и, кроме того, . — блокирует дешифратор 11, ЗО

Потенциал "1" с другого выхода триг-. гера разрешает работу блока 9 в ре жиме считывания.

Данные из блока 8, начиная.с нулевого адреса ячейки, последовательно выводятся на блок 14 записи. Так как дешифратор 11 блокирован, процесс считывания продолжается вплоть до появления сигнала переноса.(переполнения) на соответствующем выходе 4О счетчика 10.. При этом возвращается в исходное положение триггер 13, прекращается считывание информации из блока 8, устройство принимает. на-!

1 чальное состояние.

Вариант реализации преобразователя временной интервал-код показан на фиг.2. При поступлении стартового импульса с выхода схемы 6 взводится триггер 15, снимающий- блокировку счетчика 16, который начинает считать импульсы с выхода генератора 17, поступающие на его тактовый sxop. Импульс "Стоп", поступающий с выхода порогового блока 4, воз- 55 вращает триггер 15 в исходное положение "0", при этом счетчик вновь блокируется и прекращает счет импульсов. Выходной код счетчика, таким образом, оказывается пропорциональ-. ным времени распространения сейсмической волны от места установки схемы 6 до места установки датчика 1.

Перед началом каждого измерения счетчик 16 приводится в.исходное (нулевое) состояние по шине "Сброс".

Вариант реализации блока управления записью-считыванием показан на фиг.3. Мультиплексор-селектор 18 имеет два управляющих и. три информационных входа. При наличии комбинации

I!

00 на управляющих входах разрешается прохождение импульсов "КонеЦ иреобразования" с АЦП 3 в режиме записи процесса. Каждый импульс с выхода мультиплексора взводит триггер

24, разрешающий работу счетчика 23.

На счетный вход последнего поступают импульсы с выхода триггера 20. На втором выходе счетчика 23 вырабатывается сигнал, являющийся:сигналом !

1 !!

Выбор кристалла, а на выходе эле-. мента И 22 - сигнал "Запись", поступающий на выход только при наличии разрешения через элемент НЕ 21 в режиме записи. процесса.

После окончания записи процесса появляется единичный потенциал (с триггера 12, фиг.1) на втором входе мультиплексора 18. Это состояние управляющих входов "01 соответствует режиму записи кодов с выхода преобразователя временной интервалкод в блок: памяти в этом режиме имЭ пульсами, запускающими блок управления записью-считыванием, служат импульсы с выхода делителя 19 частоты. Коэффициент деления делителя выбирается так, чтобы в интервале времени между импульсами запуска блока .успевал полностью завершиться цикл работы счетчика 23, т.е. выработаны сигналы "Выбор кристалла." и "Запись".

И, наконец, в режиме "Считывание" на управляющих входах оказывается комбинация -" 10" (триггер 13 в "1", триггер — "12" в " О ), при этом импульсами, запускающими блок управления записью-считыванием, также служат импульсы с выхода делителя 19 частоты, но сигнал "Запись" на выход блока не проходит, так как закрыт путь через элемент НЕ 21 элемент И 22 проходят. только сигналы

"Выбор кристалла", необходимые для считывания данных из блока 8.

1196841

Физ. 1 фиг. 2

Предлагаемое устройство может быть выполнено на серийных интегральных микросхемах серии К 561 (564).

° В частности, для построения коммутатора могут быть использованы микро схемы К 561 ЛС 2; блока памяти—

564 РУ 2;. преобразователя временной интервал-код (фиг.2) — К 561 TP 2, К 561 ИЕ 10, К 561 ЛА 8; триггеров

К 561 ТВ 1; блока управления записью считыванием (по фиг.3) — К 561 ЛС 2, К 561 ЛЕ 5, К 561 ИЕ 10, К 561 ЛА 8 счетчика адреса — К 561 ИЕ 10; дешифратора — комбинационные элементы

И-НЕ и ИЛИ-НЕ в количестве, определяемом "длиной" зон блока 8, отводимых под запись исследуемого, процесса и кода времени распространения волны. В качестве АЦП может быть использован, например, стандартный

АЦП типа Ф 7077/1. Усилитель и пороговый блок могут быть выполнены соответственно на аналоговых микросхемах К 140 УЦ 7 и К 554 СА 3. Функ. ции датчика выполняет сейсмоприемник типа С — 20П (или аналогичный ему по

1О характеристикам сейсмический прибор).

В качестве блока памяти может быть использовано любое из серийных цифровых регистрирующих устройств (перфоратор, цифропечатающее устройство, 15 накопитель на магнитной ленте и др.), а при включении в его состав цифроаналогового преобразователя — также и аналоговый блок записи, напри.мер, самописец.

1,196841

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4

Редактор Н.Егорова

Заказ 7563/-46

Составитель С.Саламатов

Текред Л.Мартяшова Корректор N.Ñàìáoðñêàÿ

Тираж 709

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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