Амплитудно-фазовый измеритель для геоэлектроразведки

 

Амплитудно-фазовый измеритель относится к геоэлектроразведочной .технике и предназначен для измерения компонент вертикального магнитного поля, амплитуд горизонтальных полей, а также электрического сопротивления горных пород и его фазы при электроразведке по методу радиокип. С целью расширения количества измеряемых параметров и повышения помехозащищенности устройства измеритель содержит две взаимно-ортогональные магнитные антенны, одну горизонтальную электрическую антенну с соответствующими им предварительными усилителями, подключаемые к двум измерительным каналам, коммутации, схему отношенир, фазочувствительный детектор, фазовращатель 90 и ограничитель, каждьйизмерительньш канал состоит из последовательно соединенных аттенюаторов, резонансного усилителя рабочей частоты , амплитудно.го детектора и стрелочного индикатора. 1 ил. с (Л ю со ет 4; о ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 G 01 V 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) ý021359/24-25 (22) 06 ° 12.84 (46) 07.06.86. Вюл. 9 21 (7l) Отделение экспериментальных исследований в г. Туле Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института (72) А.А.Жариков, Н.Н.Лихолат, Н.А.Русанов и Э.С.Седельников (53) 550.83(088.8) (56) Патент ClllA !! - 3500175, кл. 324-3, !975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 334532, кл, G 01 V 3/12, 1972. (54) АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ

ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Амплитудно-фазовый измеритель относится к геоэлектроразведочной технике и предназначен для измерения компонент вертикального магнит„„SU„„1236405 А 1 ного поля, амплитуд горизонтальных полей, а также электрического сопротивления горных пород и его фазы при электроразведке по методу радиокип. С целью расширения количества измеряемых параметров и повышения помехозащищенности устройства измеритель содержит две взаимно-ортогональные магнитные антенны, одну горизонтальную электрическую антенну с соответствующими им предварительными усилителями, подключаемые к двум измерительным каналам, схему коммутации, схему отношений, фазочувствительный детектор, фазовращатель о

90 и ограничитель, каждый измерительный канал состоит из последовательно соединенных аттенюаторов, резонансного усилителя рабочей частоты, амплитудного детектора и стрелочного индикатора. ил.

1236405

Изобретение относится к геоэлектрораэведочной технике и предназначено для измерения комт.онент вертикального магнитного поля, амплитуд горизонтальных полей (магнитногo и элетстрического), а также электрического сопротивления горных пород (импеданга) и его фазы при электроразведке по методу радиокип.

Цель изобретения — увеличение количества измеряемых параметров и повышение помехоэащищенности устройства.

На чертеже представлена блок-схема амплитудно-фазового измерителя.

Лмплитудно-фазовый измеритель содержит горизонтальную магттитну>о антенну 1 t II

5 рабочей частоты, смеситель 6 с гетеродином 7, избирательный усилитель

8 промежуточной частоты и амплитудный детектор 9, вертикальную магнитную антенну 10 с предварительным усилителем 11, горизонтальную электри ческую антенну 12 с предварительным усилителем 13, схему 14 коммутации, измерительный канал 15 информационного сигнала, содержащий аттенюатор 16, резонансный усилитель 17 рабочей частоты, смеситель 18 с гетеродином 7 (общий на оба канала), ичбирательный усилитель !9 промежуточной частоты, амплитудный детектор 20 и фао эовращатель 90 21, а также схему

22 отношений, фаэочувствительный детектор 23, ограничитель 24, стрелочный индикатор 25 измерения амплиттуды горизонтальной составляющей магнитного поля и импеданса и стрелочный индикатор 26 измерения относительного значения реальной и мнимой компонент вертикального магнитного поля, а также фазы импеданса.

Амплитудно-фазовый измеритель работает в следующих режимах измерений. Измерение горизонтальной составляющей Нст магнитного поля, "Измерение активной Б. Н компоненты вертикальной составляющей Н магнитного поля, Измерение мнимои Т„Н тсомпоненты вертикальной составляюшей

Н магнитного поля", "Измерение импеданса Z ", "Измерение фазы импедансаС!>„ " и "Калибровка".

ЗО

35 10

ijg 10

В;

Б режиме,.иИэмерение горизонтальной составляющей магнитного поля сигнал с гориэонтагтьттой магнитной антенны I (Н ) поступает через пред V варительный усилитель 2 и аттенюатор 4 в измерительный канал 3 опорного сигнала, где усиливается на ра".. бочей частоте усилителем 5, преобразуется в промежуточну|о частоту в смесителе 6 с помощью гетеродина 7, фильтруется и усиливается избирательным усилителем 8 промежуточной частоты, детектируется амплитудный индикатор 25 (Р1). !

3 режимах "Измерение активной

R Н компоненты вертикальной составляющей Н, магнитного TIQ — --- Pe ние мнимой Т,.Нх компоненты ве.>ти>;> кальной составг я>ощей Н магнитного полл сигнал снимается с вертикальной магнитной антенны 10 {Н ) и чеЕ реэ предварительный усилитель 11, схему 14 коммутации и аттетпоатор 16 поступает на вход информационного канала 15 и аналогичным образом, как и отторный ситнал в канале 3 (горичонтальвая составляющая магнитного поля), усиливается усилителем 17, преобразуется в смесителе 18 с гетеродином 7, фильтруется и усиливается усилителем 19 промежуточной частоты и далее поступает или па. вход фазоврао щателя 90 2! (лри измерении мнимой

l Н, компоненты вертикального магнит7 ного поля), или минуя его (при измерении активной составлявшей верти-. кального магнитного полл), через тте- ре кл>очатель квадрату рттых компонент

Н -Re H, cxeMy 1 4 йход фаэочувствительного дететстора

?3, на другой вход которого одновременно поступает опорный сигнал с выхода избирательного усилителя 8 промежуточной частоты. Преобразованный в постолн .тое напряжение сигнал для мнимой или активной компонент вертикальной составляющей магнитного поля с,выхода фаэочувствительного детектора 23 через схему 14 ко:|мутации поступает на вход делителя схемы 22 отношений, а на вход делимого схе— мы 22 отношений одновременно поступает продетектированть>й опорный сигкал с амплитудного детектора 9. Схема 22 отношений, представляющая собой аналоговый перемножитель, делит напряжение., и реализованное относительное значение мнимой или активной

3 1236 компонент с выхода схемы отношений через схему 14 коммутации поступает на стрелочный индикатор 26 (P2), шкала которого проградуирована в г- о центах. 5

D режиме "Измерение импеданса", определяемого отношением величин горизонтальной составляющей Е„ электрического поля к горизонтальной составляющей Н магнитного поля, исполь — 1p зуются также два канала устройства опорный 3 и информационный 15.--ПРи этом на вход делимог=х мы 22 отнол — горизонтальгнитного IIOJIH no ступает с выхода амплитудного детектора 9, а на вход делителя схемы 22 отношений одновременно поступает продетектированный сигнал горизонтальной составляющей электрического поля с выхода амплитудного детектора

20, принятого горизонтальной электрической антенной 12 с предварительным усилителем 13, прошедшего схему 14 коммутации и преобразованного в канале 15 аналогично активной и мнимой составляющим.

Импеданс измеряется стрелочным индикатором 25, подключаемым через схему коммутации к выходу схемы 2? отношений.

В режиме Измерение фазы импеданса 4" опорная фаза сигнала рабочей частоты поступает с опорного канала 3 (минул амплитудный детектор

9) .на один из входов фазочувстви35 тельного детектора 23, а на другой его вход — сигнал горизонтальной сос— тавллющей электрического поля Е поступает с информационного канала 15

40 через ограпичитель 24 и схему 14 коммутации. Преобразованный фазочувствительным детектором сдвиг фаз опорного и информационного сигналов в постоянное напряжение через схему

14 коммутации подается к стрелочному индикатору 26 (P2), шкала которого проградуирована в градусах от 0 до 90.

В режиме Калибровка" калибровоч- 11 ный сигнал поступает с калибровочного генератора (не похазанн)на входы измерительных каналов.3 и 15 и осуществляется им контроль правильности работы режимов, усиления и фазовых сдвигов.

Амплитудно-фазовый измеритель по— зволяет расширить спектр измеряемых

40 4 параметров за счет измерения и использования в качестве информационного параметра сигнала горизонтальной магнитной составляющей электромагнитного поля сверхдлинноволновых радиостанций, повышающий разрешающую способность обнаружения и корреляции локальных проводимостей, а также непосредственного измерения импеданса и его фазы.

Повышается помехозащищенность измерителя при измерениях импеданса за счет одновременного измерения определяющих его величин и подачи их на схему. отношений, автоматически снижающей уровень помехи.

Ф о р м у л cl и з о б р å т е н и я

Амплитудно-фазовый измеритель для геоэлектроразпедки методом радиокип, содержащий вертикальную магнитную и горизонтальную электрическую антенны с соответствующими им предварительными усилителя:ьп, поочередно подклю—

Чаемые через переключатель к измерительному каналу информационного сигнала, состоящему из последовательно соединенных аттенюатора, смесителя с гетеродином, избирательного усилителя промежуточной частоты и амплитудного детектора, а также eòðeëo÷íoro индикатора, о т JI и ч а и шийся тем, что, с целью увеличения количества измеряемых параметров и повышения помехозащпщепности устройства, в пего дополнительно включены изме— рительный канал опорного сигнала, состоящий из последовательпо соединен ых горизоптальной магнитной антенны с предварительным усилителем, аттенюатором, резонансным усилителем рабочей частоты, смесителя с ге— теродином, избирательного усилителя промежуточной частоты, амплитудного детектора и стрелочного индикатора, а также схема коммутации, схема отношений, фазочувствительный део тектор, - фазовращатель 90 и ограничитель, причем выходы амплитудных детекторов обоих измерительных каналов подключены через соответствующие входы и выходы схемы коммутации к стрелочным индикаторам, вход де— лителя схемы отношений подключен к выходу амплитудного детектора опорного сигнала, вход делимого — к neprому выходу схемы коммутации, а выход — к первому входу схемы коммута1236405

Составитель И.Абрамова

Редактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор О.Луговая

Заказ 3086/48 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пии, вход ограничителя подключен к выходу избирательного усилителя промежуточной частоты информационного сигнала, а выход — к второму входу схемы коммутации, вход фазовращаО теля 90 подсоединен к выходу избирательного усилителя промежуточной частоты информационного сигнала, а выход через переключатель квадратурных составляющих — к третьему входу схемы коммутации, первый вход фазочувствительного детектора соединен с выходом избирательного усилителя промежуточной частоты опорного сигнала, второй вход — с вторым выходом схемы коммутации, à выход — с ч" вертым входом схемы коммутации, 5 +"" из информационных входов которои полсоединеи к выходу ярюдаяпительного усилителя сигнала вертикальной магнитной антенны, другой— к выхоцу предварительного усилителя сигнала горизонтальной электрической антенны, а выход через спаренный а тенюатор-к входуреэонансного усилиTGJIs инФогмационного сигнала, выход общего дляобоих кан .чгетеродина поцсоединен к вторым входам сме.*лей,