Устройство для измерения полуосей эллипса поляризации магнитного поля

 

«Изобретение,относится к устройствам для геоэлектроразведки индуктивными методами с измерением полуосей эллипса поляризации магнитного поля. Целью изобретения является повышение точности измерения полуосей. Эта цель достигается тем, что в устройстве , содержащем два квадратичных детектора, они заменены четырьмя линейными двухполупериодными детекторами . В устройство введены блоки суммирования , вычитания и избирательный усилитель частоты коммутации. Применение линейного восьмифазного детектирования ПОЗВОЛШ10 уменьшить уровень помех за счет комбинационных составляющих и снизить азитнвную и мультипликативную (составляющие погрешности . 4 ил. с S СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (584 Ñ01 ЧЗО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ м

4 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3929158/24-25 (22) 16.06,85 (46) 23. 12.86. Бюл. N - 47 (7 1) Центральный научно-исследовательский геологоразведочный институт цветных и благородных металлов (72) Г.В.Прис Л.А.Прис, А,Ф.Постельников, В.М.Постыляков, В.И,Сущев и Ю.Н.Трошкин (53) 550.8(088.8) (56) Мизюк Л.Я. и др. Измерения инвариантов магнитного поля при электроразведке. — Киев: Наукова думка, 1976, с. 90, 92, 115, 108-123, 148.

Авторское свидетельство СССР

У 114е1884, кл. С 01 Ч 3/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛУОСЕЙ ЭЛЛИПСА ПОЛЯРИЗАЦИИ МАГНИТНОГО

ПОЛЯ

„,З0„„1278751 А 1 (57),Изобретение, относится к устройствам для геоэлектроразведки индуктивными методами с измерением полуосей эллипса поляризации магнитного поля. Целью изобретения является повышение точности измерения полуосей.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два квадратичных детектора, они заменены четырьмя линейными двухполупериодными детекторами. В устройство введены блоки суммирования, вычитания и избирательный усилитель частоты коммутации. Применение линейного восьмифазного детек"тирования позволило уменьшить уровень помех за счет комбинационных составляющих и снизить азитивную и мультипликативную составляющие погрешности. 4 ил.

1 12787

Изобретение относится к устрой— ствам для геозлектроразведки низкочастотными индуктивными методами с измерением полуосей эллипса поляризации магнитного поля и может быть использовано как в наземном, так и в аэровариантах, в методах дипольного профилирования, незаземленной петли, длинного кабеля и т.п.

Цель изобретения — повышение точ- 10 ности измерений полуосей эллипса поляризации магнитного поля.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг,2— формы сигналов напряжений на выходе 15 суммо-разностной схемы; на фиг.3 то же, на выходе одного из детекторов; на фиг.4 — то же, на выходе блока суммирования.

Устройство содержит два взаимно 26 ортогональных магнитоприемника 1 и 2, два квадратурных фазовращателя 3 и 4, две суммо-разностные схемы 5 и 6, два блока 7 и 8 коммутации, второй блок

9 суммирования, блок 10 вычитания, четыре двухполупериодных линейных детектора 11-14, первый блок 15 суммирования, два измерительных прибора

16 и 17, избирательный усилитель 18, синхронный выпрямитель 19 и генера- ЗО тор 20 коммутирующего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Пусть измеряемое переменное магнитное поле эллиптически поляризо- З вано, и большая полуось а составляет с магнитоприемником 1 угол d., а малая полуось Ь вЂ” соответственно угол

П вЂ” — +d.. Тогда амплитуды сигналов U

1 4О и U на выходах соответственно магни2 топриемников 1 и 2 с точностью цо коэффициентов преобразования равны а созе — ib si ; (1)

U2= à sin + ib cosy, (2) где i — мнимая единица.

Согласно схеме устройства сигналы

U u U на выходах соответственно

8 блоков 7 и 8 коммутации и сигналы Н, у и О,„на выходах второго блока 9 суммирования и блока 10 вычитания в первый полупериод коммутации (ему соответствует замыкание первых (верхних) входов блоков коммутации на их выходы) представляются выражениями:

U7 = U„+ Ю =(а-Ь)е и, (3)

UII = iU„ — Т32=(а-Ь)е ; (4) 3

1 (4 ) (U + U =(а-Ь)е 4 (5, Я

1 1(- . бQ)

ТГ

= - (U — U )= (a-b) e, (6)

1о 7 8 где е — основание натуральных логарифмов.

Во второй полупериод коммутации выражения для соответствующих сигналов имеют вид:

- j ol

U = U -iU =(а+Ь)е (7) б1(— -d )

П, Us= Ы + U,==(аФЬ)е (8)

2 (U„+ Up(a+b)e 4 (9)

1(r -Ы)

1 (-Х- ) U = jU.,— Нф(а+Ь)е . (10) Для получения равных по амплитуде сигналов коэффициент передачи блоков

9 и 10 выбран 7»-.

На фиг. 2 показана форма сигнала на выходе сумморазностной схемы

7 в оба полупериода коммутации. Остальные сигналы U,,Б и U, имеют точ1о но такую же форму, но сдвинуты по П Т фазе соответственно на

2 4 — — и

II в каждый из ПОлупериОдов комму тации.

Сигнал U на выходе одного из детекторов показан на фиг.3 сигв налы остальных детекторов отличаются только фазами.

Как видно из формул (3) — (10), сигнал на выходе первого блока 15 суммирования в первый полупериод ком-

8 .мутации имеет величину †-(а-Ь) а

t во второй полупериод частоты комму8 тации — -д-(а+Ь).

Таким образом, выходное .напряжение первого блока 15 суммирования состоит из постоянной составляющей, переменной составляющей прямоугольной формы с частотой коммутации Q. и напряжения пульсаций (фиг.4).

Среднее значение напряжения на выходе блока 15 суммирования, измеряемое прибором 16, пропорционально большой полуоси o . .Избирательный уси" литель 18 фильтрует напряжение пульсаций, а синхронный выпрямитель 19 выделяет переменную составляющую

1278751 напряжения, имеющую частоту коммутации. Это напряжение, измеряемое прибором 17, пропорционально малой полуоси Ъ.

Таким образом, измеряемыми величинами в предлагаемом устройстве являются большая q и малая Ь полуоси эллипса поляризации магнитного поля.

Формула из обретения

Устройство для измерения полуосей эллипса поляризации магнитного поля, содержащее два взаимно ортогональных 15 магнитоприемника, два квадратурных фазовращателя, две сумма-разностные схемы, первые выходы которых соответствуют сумме, а вторые выходы — разности входных сигналов, генератор 20 коммутирующего напряжения, два блока коммутации, первый блок суммирования, синхронный выпрямитель и два измерительных прибора, причем выходы первого и второго магнитоприемников сое-25 динены соответственно с входами первого и второго квадратурных фазовращателей, входы первой уммо-разностной схемы соединены с выходами первого квадратурного фазовращателя и вто-З0 poro магнитоприемника, а входы сумморазностной схемы соединены с выходами второго квадратурного фазовращателя и первого магнитоприемника, первый и второй выходы суммо — разностной

I схемы соединены соответственно с первым и вторым входами первого блока коммутации, а первый и второй выходы второй суммо-разностной схемы соединены соответственно с вторым и первым входами второго блока коммутации, выходы генератора коммутирующего напряжения соединены с управляющими входами блоков коммутации и синхронного выпрямителя, выход первого блока сум мирования соединен с входом первого измерительного прибора, а выход синхронного выпрямителя — с входом второго измерительного прибора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно содержит второй блок суммирования и блок вычитания, входы которых подключены к выходам первого и второго блоков коммутации, избирательный усилитель, выход которого подключен к входу синхронного выпрямителя, а вход соединен с выходом первого блока суммирования, и четыре линейных двухполупериодных детектора, выходы которых подключены к входам первого блока суммирования, а входы соединены соответственно с выходами первого и второго блоков коммутации, второго блока суммирования и блока вычитания.

1278751

Составитель A.Ìÿãêoâ

Редактор И.Горная Техред Й.Олейник Корректор М,. Самборская

Заказ 6830/42 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул.Проектная, 4