Устройство для измерения электрических свойств горных пород и руд

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при геофизических исследованиях электроразведочными методами. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит задаюицш генератор 1, адресный счетчик 2, постоянный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, усилитель 6 мощности, датчик 7, основные усилители 17 и 19 и регистраторы 18 и 20. Введение компенсирующего усилителя 8, четырех цепей, включающих управляющие ключи 9-12 и резисторы 13-16, обеспечивает формирование квазисинусоидального сигнала в одном канале. Общая систематическая погрешность измерений не превышает 1%. 2 ил. с В (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3863953/24-21 (22) 25.02.85 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (71) Красноярский политехнический институт (72) В.И.Юзов, А.А.Голосов, Ю.Б.Зархин и И.В.Юзов (53) 621.317.33(088.8) (56) Савицкий А.П., Юзов В.И. Аппаратура для измерения электрических и магнитных свойств горных пород.

В сб.: Методы разведочной геофизики, вып. 13, Электроразведка, Л.:

Недра, 1971, с. 142-148.

Авторс.сое свидетельство СССР

Р 883791, кл. G 01 H. 27/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при геофизических исследованиях электроразведочными методами. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит задающий генератор 1, адресный счетчик 2, постоянный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, фильтр 5 нижних частот, усилитель 6 мощности, датчик 7, основные усилители 17 и 19 и регистраторы 18 и 20. Введение компенсирующего усилителя 8, четырех цепей, включающих управляющие ключи 9-12 и резисторы 13-16, обеспечивает формирование квазисинусоидального сигнала в одном канале. Общая систематическая погрешность измерений не превышает

17. 2 ил. 175?564

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при геофизических исследованиях электроразведочными методами.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет обеспечения формирования квазисинусоидального сигнала в одном канале.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — диаграммы„ псясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, адресный счетчик 2, постоянный запо-минающий блок 3, <первый выход которого через цифроаналоговый преобразователь 4 соединен с входом фильтра

5 нижних частот, выход которого через последовательно соединенные усилитель 6 мощности и датчик 7 подклю-чен к инверсному входу компенсирующего усилителя 8, неинверсный вход которого подключен к общей пине, а выхоц соединен с информационными входами четырех управляемых ключей

9 — 12, выходы каждого из которых через соответствующие резисторы 13

16 подключены к инверсному входу 30 компенсирующего усилителя 8, управляюпие входы управляемых ключей

9 — 13 соответственно

К БТОРОМ" TPE I IeÌ ЧЕТВЕРТОМj И пятому выходам постоянного запоминающего блока 3, III:Ixop первого управляемого ключа 9 подключен к nepBOIIp ВХОДУ ПЕРБОГO О С НОВ НОГO УCÈTIÈ

1/, второй динен с выходом второго управляемо- q0 гo ключа 10,, а выход подключен к входу первого регистратора 18,, выход третьего упрагляе:",ого ключа 11 подключен к первому входу второго осHoBHoI"o усилителя 1 9, второй IBKo(I <<5 которого соединен с вьгходом четвер того управляемого ключа 13, а выход подключен I< входу второ1о регистратора 20. ! О

Ус т р О и с Т.B O работает I I J,< I, I IOIII HI> 0 б

РаЗОМ.

В однокристальном постоянном запоминающем блоке 3 хранятся 32 восьмиразрядных кода числа, обеспечива-ющие при последовательной смене ад- 55 ресов получение на выходе цифроаналогового преобразователя 4 квазигармонического сигнала, в котором подавлена значительная часть высших гармоник, в частности со второй по четырнадцатую. С четырех дополнительных разрядов постоянного запоминающего блока при последовательной смене адресов снимаются четыре опорных напряжения, имеющие симметричную грямоугольную форму, сдвинутые одно относительно другого на четверть гериода, которые используются при синхронном детектировании с целью выделения активной и реактивной составляющих сигнала датчика.

Задающий генератор 1 вырабатывает напряжение заданной частоты, которое подается на вход адресного счетчика 2, выходными напряжениями разрядов которого меняются выбираемые адреса постоянного запомина— ющего блока 3, что обеспечиваег получение на выходе цифроаналогового преобразователя 4 квазигармонического сигнала, используемого после до- . полнительной фильтрации фильтром 5 нижних частот и усиления усилителем

6 мощности для возбуждения датчика

7. Выходное напряжение датчика 7 подается на инвертирующий вход компенсирующего усилителя 8.

На управляющие входы управляемых ключей 9 и 10, образующих вместе с резисторами 13 и 14 синхронный детектор, подаются с второго и третьего выходов постоянного запоминающ<его блока 3 два прямоугольных симметричных HB.ïðÿæåíèÿ, одно из которых синфазно с напряжением, подаваемым на датчик 7, а другое — противофазно. На управляющие входы управляемых ключей 11 и 12, образующих вместе с резисторами 15 и 16 схему синхронного детектора, с третьего и четвертого выходов постоянного запоминающего блока подаются напряжения, сдвинутые относительно напряжения, подаваемого на датчик 7, на

90 и 270 соответственно. Выходные напряжения синхронньгх детекторов подаются соответственно на входы основных усилителей 17 и 19, где они усиливаются и далее поступают соответственно на регистраторы 18 и 20, где и регистрируются.

Выходное Напряжение компенсирующего усилителя 8 равно (g + jb)

1+ — 1+R(gajp) 1257564 выходное напряжение усилителя 6 мощности; коэффициент усиления компенсирующего усилителя 8; 5 активная и реактивная составляющие проводимости исследуемого объекта; эквивалентное сопротивление обратной связи, равное где с= яиЬ— ос (Rê +r)(Rи +r)

R„+ r„+ R> + r„ где г и rÄ вЂ” переходное сопротивление открытых управляемых ключей 9 — 12;

К и R „ — сопротивления резисторов 13 — 16.

Постоянная составляющая разностного напряжения на входе первого основного усилителя 17 оказывается равной

2

U а

+ ки

eg R, х

R„+ г„+В. + r и

1 + rÄ/К

R„

+Rî, (g+jb) + — 1

30 усилитеа на входе второго основного ля 19

2 кК +

U = е Ь R

Т R + r + R + r

1 +

К R

1+ — 1+ R (g+ jb)

К ос

40 где U u U — напряжения на вхоO дан основных усилителей 17 и 19; 50

R = R = R — номинальное сопрои тивление резисторов

13 — 16, то величина погрешностей, связанная с конечностью и разбросом резисторов 55

13 — 16,сопротивлений открытых управляемых ключей 9 — 12 оказывается равной

Если интерпретация результатов измерений ведется чо упрощенным формулам вида:

1 Uà к 1 Up

R Е 2 R Е

8= 3+ 1 — + — 1+ +— +

r 1 F r

R K) + — (К + jb)

R гДе Яя и с7„ разброс сопротивлений резисторов 13

16 и открытых управляемых ключей 9 — 12; номинальные значения

Киг сопротивлений резисторов 13 — 16 и открытых управляемых ключей 9 — 12; коэффициент усиления компенсирующего усилителя 8. формула изобретения

Устройство для измерения электрических свойств горных пород и руд, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, адресный счетчик, постоянный запоминающий блок, цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, усилитель мощности и первый электрод датчика, а также два регистрирующих канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные основной усилитель и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него дополнительно введены компенсирующий усилитель, четыре параллельно соединенные цепи, каждая из которых содержит последовательно соединечные управляемый

При выборе 30 r c R=

jKj з 100, 3„ = 0,57 и с„ = ЗОБ общая систематическая погрешность измерений не превышает 17, что примерно. соответствует погрешности измерений прототипа.

На фиг. 2 приведены: U — входное напряжение датчика 7; Пч и U>

Чf напряжения управления управляемых ключей 9 и 10; U u U q — напряжения на входах первого основного усилителя 17; Uä — постоянная составляющая разностного напряжения; U и

014 — напряжен я управлен управляемых ключей 11 и 12; U и U4 — напряжения на входах второго основного усилителя 19;Up — постоянная составляющая разностного напряжения.

125/5б4

f»

1 "

EVE

Согтавите !ь Ф Кочигларов

Редактор Ы.Келемеш Техред Л,Олейник Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4914/ !4 Тираж /28 Подписное

ВНИИПИ Государственного ко ;итета СССР !

Io целам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфиче кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключ и резистор, причем неинверти-. рующий вход компенсирующего усил!пе-ля соединен с общей шиной, а инвсу-тирующий вход соединен с вторым электродом патчика, а также с выводами четырех параллельных цепей со стороны резисторов, вьгход компенсирующего усилителя соединен с информационными входами управляемых ключей четырех параллельных цепей, причем входы управления управляемых клю-!ей подключены соответгтвенно к четырем соответствующим дополнительным выходам постоянного запоминающего блока, информационные выходы управляемых ключей первой и второй цепочке подключены соответственно к первому и второму входам основного усилителя первого регистрирующего канала, информационные выходы управляемых ключей третьей и четвертой цепочке под1О ключены соответственно к первому и второму входам основного усилителя второго регистрирующего канала.