Устройство преобразования сейсмического сигнала

 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в сейсмологии и сейсморазведке, особенно в аппаратуре , использующей знаковое кодированне сейсмических сигналов. Цель изобретения - повышение чувствительности и помехозащищенности передаваемь х сигналов. Она достигается использованием усиленных и сформированных в формирователе 8 П-образных знакопеременных сигналов, получаемых путем использования сильно нелинейных сигналов, снимаемых с двух включенных встречно катушек 6 и 7 индуктивности . Катушки 6 и 7 расположены в зазорах одноименно ориентированных неподвижных постоянных магнитов 2 и 3 и подвижного магнита 5 - инертной массы. Усиление и повышение точности перехода сигнала через ноль достигается резкой нелинейностью зависимости магнитного потока в зазорах от смещения инертной массы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S (Л 5N5 00 00 О5 4: tc

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК бц 4 G 01 V 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ных сигналов, снимаемых с двух включенных встречно катушек 6 и 7 индуктивности. Катушки 6 и 7 расположены в зазорах одноименно ориентированных неподвижных постоянных магнитов

2 и 3 и подвижного магнита 5 — инертной массы. Усиление и повышение точности перехода сигнала через ноль достигается резкой нелинейностью зависимости магнитного потока в зазорах от смещения инертной массы. I з.п. ф-лы, 4 ил.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3867655/31-25 (22) 11.02.85 (46) 07.02.87,Бюл. К - 5 (71) Институт геофизики Уральского научного центра АН СССР (72) В.M.Макаров, В.И.Уткин и Ю.Л.Белик (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 915038, кл . G 01 V 1/16е 1982*

Авторское свидетельство СССР

9 326530, кл,G 01 V 1/16, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО СИГНАЛА (57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в сейсмологии и сейсморазведке, особенно в аппаратуре, использующей знаковое кодироSU» 1288642 А 1 вание сейсмических сигналов. Цель изобретения — повышение чувствительности и помехозащищенности передаваемых сигналов. Она достигается использованием усиленных и сформированных в формирователе 8 П-образных знакопеременных сигналов, получаемых путем использования сильно нелиней1288642

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может, найти применение в сейсмологии и в сейсморазведке, например, в àïïàратуре, использующей знаковое 5 кодирование принимаемых сейсмиче ских сигн алов.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехозащищенности передаваемых сигналов.

На фиг.1 представлена принципиальная схема предлагаемого -устройства преобразования сейсмических сигналов; на фиг.2 — магнитное поле между одноименными полюсами при максимальном

1 расстоянии между ними; на фиг. 3— то же, при минимальном расстоянии между кими; на фиг. 4 — эпюры напряжений на выводах катушек индуктивнос2 ти и на выходе устройства.

Устройство содержит магнитопроводный корпус l скрепленные с ним постоянные магниты 2 и 3 и диамагнитную втулку 4, внутри которой находится во взвешенном состоянии постоянный магнит, расположенный соосно с маг- нитами 2 и 3 и направленный к ним одноименными полюсами. Катушка 6 индуктивности расположена между одноименными полюсами магнитов 2 и 5, а катушка 7 — между одноименными полюсами магнитов 3 и 5, Катушки 6 и

7 индуктивности присоедимены к входам формирователя 8 выходного сейсмического сигнала.

Формирователь 8 выходного сейсмического сигнала содержит операционные усилители 9 и 10 и резисторы

11 — 13.

Устройство работает следующим образом, Приход сейсмической волны вызывает перемещение корпуса 1 (например, снизу вверх). При этом в силу инерционности магнита 5,. имеющего значительную массу, происходит увеличение верхнего зазора между полюсами

М магнитов 2 и 5 и уменьшение нижнего зазора между полюсами Я магнитов 5 и 3. Как видно из фиг.2 и 3, катушка 7 индуктивности находится под воздействием магнитного потока„ сильно изменяющегося как за счет увеличения количества пронизывающих катушку магнитных силовых линий, так и за счет их деформации, т.е. сгущения, обусловленного большой неоднородностью поля между одноименными полюсами, При этом в обмотке катушки 7 наводится ЭДС, имеющая значительные амплитуду и крутизну смены знака с "+" на "-" (фиг,4, диаграмма Е ).

Из-эа большой неоднородности магнитного потока, пронизывающего находящуюся между одноименными полюсами катушку, в ней находится ЭДС сугубо несинусоидальной формы. Одновременно в катушке 6, находящейся между расходящимися. полюсами магнитов 2 и 7, наводится ЭДС противоположного знака (фиг.4,диаграмма Е ).

Так как процесс является колебательным, то затем полюса N магнитов 3 и 5 будут сходиться, а полюса Б магнитов 2 и 5 — расходиться и т.д.

Поскольку катушки 6 и 7 включены встречно-последовательно, то к входу формирователя 8 прикладывается суммарная ЭДС, которая характеризуется большой крутизной как при смене знака с "+" на "-", так и с - 1 на

"+" (фиг.4,диаграмма.,Е )., В формирователе 8 сйгнал вначале усиливается усилителем, построенным на операционном усилителе 9 и резистор ах 1 1 и 12, а з атем подается на компаратор, состоящий из операционного усилителя 10 и резистора 13. В компараторе сравнивается усиленное входное напряжение U с нулевым значением: при входном напряжении

U> ) 0 получаем U, + U„èò, при

11 с О, получаем U „„7. — U, ò и при

U = 0 получаем U „„= О °

Таким образом, на выходе устройства получаем знакозакодированный сейсмический сигнал, который полностьюью сохраняет в се временные и фаэовые соотношения принятого сигнала и имеет амплитуду, примерно равную напряжению и ст очни к а пит ания, Применение устройства в комплексах с невзрывными источниками и аппаратурой со знаковым кодированием сейсмических сигналов позволяет повысить чувствительность и помехоустойчивость аппаратуры, достоверность получаемой информации и эа счет этого дает возможность увеличить детальность и глубинность исследований.

Кроме того, преимуществом предлагаемого устройства является простота его конструкции, отсутствие пружин и гибких контактов, что значительно

1288642 повышает надежность устройства и снижает стоимость его изготовления.

Формул а изобретения

1. Устройство преобразования сейсмического сигнала, содержащее магнитопроводный корпус, инертную массу в виде постоянного магнита, размещенную в диамагнитной втулке и под- 10 вешенную на магнитном подвесе, выполненном в виде верхнего и нижнего аксиально расположенных постоянных магнитов, укрепленных в корпусе, и катушки индуктивности, о т л и ч а ю- 15 щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, оно снабжено дополнительной катушкой индуктивности и формирователем выходного сигнала, причем верхний аксиально расположенный постоянный магнит ориентирован одноименным полюсом к инертной массе, катушки индуктивности расположены между одноименными полюсами магнитов и соединены встр чно-последовательно, а начала обмоток катушек присоединены к входам формирователя выходного сейсмического сигнала.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь выходного сейсмического сигнала содержит два операционных усилителя и три резистора, при этом первый вход формирователя связан с первым выходом устройства через последовательную цепь, состоящую из первого резистора, первого операционного усилителя, второго резистора и второго операционного усилителя, второй вход формирователя связан общей шиной с Вто» рым выходом устройства и с неинвертирующими входами второго и первого операционных усилителей, при этом выход и инвертирующий вход последнего соединены через третий резистор.