Устройство для распознавания подводных грунтов

 

Изобретение относится к разведочной геофизики и предназначено для определения физических свойств грунтов дна водоемов. Цель изобретения - повышение производительности устройства путем автоматизации процесса коммутации отраженного сигнала. В устройстве формируется зондирующий акустический импульс, который отражается от дна водоема, через приемное устройство и усилитель поступает на входы блока определения знака первого вступления отраженного сигнала и через автоматический коммутатор - на блок определения геофизического параметра. Автоматический коммутатор, управляемый сигналами с выхода блока определения знака первого вступления отраженного сигнала, обеспечивает поступление на блок определения геофизического параметра сигналов только с положительным знаком первого вступления. Для повышения надежности выделения отраженного от грунта сигнала в блоке определения знака первого вступления используется временная селекция на основании измеренного и зафиксированного в предыдущем такте работы временного интервала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЕЕСПж ЛИК (504 001 Ч 1 38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 384083 1/24-25 (22) 07,01.85 (46) 07,07.89. Бнзл hь 25 (71) Научно-производственное объединение по рудной геофизике "Рудгеофизика" (72) Б.В.Рядов, А.Ю.Глушков и В.Н,Захаров (53) 550.83 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 504994, кл. G 0 1 V 1/38, 1974, Авторское свидетельство СССР

Ф 949589, кл. G 01 V 1/38, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ

ПОДВОДНЫХ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к разведочной геофизике и предназначено для определения физических свойств грунтов дна водоемов, Цель изобретения — повышение производительности устройства путем автоматизации про° цесса коммутации отраженного сигнаИзобретение относится к разведочной геофизике и предназначено для определения физических свойств грун-тов дна водоемов бесконтактным способом.

Цель изобретения — повышение производительности устройства путем автоматизации процесса коммутации полярности отраженного сигнала.

На чертеже приведена схема устройства для распознавания подводных грунтов.

Устройство для распознавания подводных грунтов содержит блок 1 уп„„SU„„1492335 А 1 ла, В устройстве формируется зондирующий акустический импульс который отражается от дна водоема, через приемное устройство и усилитель поступает на входы блока определения

O знака первого вступления отраженного сигнала и через автоматический коммутатор — на блок определения геофизического параметра °,Автоматический коммутатор, управляемый сигналами с выхода блока определения знака первого вступления отраженного сигнала, обеспечивает поступление на блок определения геофизического параметра сигналов только с положительным знаком первого вступления.

Для повышения надежности выделения отраженного от грунта сигнала в бло .. ке определения знака первого вступ- ления используется временная селекция на основании измеренного и зафиксированного в предыдущем такте работы временного интервала, 1 ил, равления, генератор 2 импульсных токов, излучатель 3, приемное устройство 4; усилитель 5, блок 6 определения знака первого вступления отраженного сигнала, первый формирователь 7 импульсов, схему ИЛИ 8, автоматический коммутатор 9 полярности отраженного сигнала, второй формирователь 10 импульсов, временной селектор 11 отраженного сигнала, блок 12 определения геофизического параметра, блок 13 регистрации информации, первый компаратор 14, первый триггер 15, инвертор 16, второй

3 14923 компаратор 17 и второй триггер 18.

Выход приемного устройства 4 через усилитель 5 соединен со вторым

5 входом блока 13 регистрации информации, с первым входом первого компаратора 14 и через инвертор 16 со входом второго компаратора 17, с первым входом блока 12 определения геофизического параметра и с первым входом автоматического коммутатора 9 полярности отраженного сигнала, выход которого соединен со вторым входом блоф ка Ф2 определения геофизического па- 15 раиетра, третий вход которого вместе с вторым входом временного селектора

i1 отраженного сигнала подключен к выходу схемы ИЛИ 8, входы которой соединены с выходами первого 7 и вто- 2р рого 10 формирователей импульсов, второй выход блока 1 управления соединен с первым входом блока 13 регистрацни информации, третий вход котоРого соединен с выходом блока 12 оп- 25 ределения геофизического параметра, вход излучателя 3 соединен с выходом генератора 2 импульсных токов, вход которого вместе с выходом блока 1 управления соединен с первым входом 3р временного селектора 11 отраженного сигнала по выходу соединенного с установочными входами первого триггера

15 и второго триггера 18, выход которого соединен со входом второго фор35 мирователя .10 импульсов и информационным входом первого триггера 15, по выходу соединенного с информационным входом второго триггера 18, с входом

nepaoro формирователя 7 импульсов и 40 вторым входом автоматического коммутатора 9 полярности отраженного сигнала, второй компаратор 17 по выходу соединен с входом синхронизации второго триггера 18, выход первого ком- 45 паратора 14 соединен с входом синхронизации первого триггера 15, вторые входы первого 14 и второго 17 компараторов подключены к "клемме опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 управления вырабатывает е тактовый импульс, который запускает генератор 2 импульсных токов, временной селектор 11 отраженного сигнала

55 и блок 13 регистрации информации, Токовый импульс с генерато ра 2 импульсных токов подается на излуча35 тель 3, где преобраэуется в импульс. упругих колебаний. На приемное устронстВО 4 поступает прямой иэлученный импульс упругих колебаний и импульс, отраженный от дна. В приемном устройстве зти импульсы преобразуютD ся н электрические сигналы, которые поступают на вход усилителя 5, В усилителе 5 сигналы усиливаются до уровня, при котором практически исключается воздействие коммутационных помех, возникающих при переключении полярности отраженного сигнала, С выхода усилителя 5 сигналы поступают на первый вход блока 12 Определения геофизического параметра (который может быть выполнен, например, в виде блока для измерения коэффициента отражения донного грунта, амплитудного распределения отражен— ного сигнала и т ° и.), где осуществляется соответствующая обработка поступающих сигналов. С выхода усилителя

5 сигнал также поступает на сигнальный вход автоматического коммутатора

9, который управляется с первого выхода блока 6 определения знака первого вступления отраженного сигнала °

Для повышения надежности выделения отраженного от грунта сигнала в блоке 6 определения знака первого вступления отраженного сигнала используется временная селекция отраженного сигнала. Во временном селекторе 11 на основании измеренного и зафиксированного в предыдущем такте работы временного интервала вырабатывается импульс временной селекции, задний фронт которого в текущем такте работы несколько опережает момент прихода отраженного от дна сигнала. Импульс с выхода временного селектора

11 поступает на входы первого 15 и второго 18 триггеров и блокирует их работу на время действия импульса временной селекции. Сигнал и полярности первого вступления отраженного от грунта сигнала вырабатывается на выходах блока 6 с момента превышения первым вступлением отраженного сигнала порогового уровня U„ . Сигнал о знаке первого вступления отраженного сигнала поступает на второй вход автоматического коммутатора 9 полярности отраженного сигнала, коTopblA осуществляет коммуTäöèþ отраженного от грунта сигнала, таким Образом. чтобы на второй вход блока

5 149

12 определения геофизического параметра первое вступление отраженного сигнала поступало всегда в положительной полярности. Излученный и отраженный сигналы с выхода усилителя

5 поступают на первый вход первого компаратора 14 непосредственно, а

1 на первый вход второго компаратора

17 — через инвертор 16. На вторые входы компараторов 14 и 17 поступает пороговое напряжение положительной по

На выходах первого 14 и второго

17 компараторов формируются импульсы, длительность которых соответствует времени превышения положительными полуЪолнами сигналов порогового напряжения, В зависимости от полярности первого вступления отраженного сигнала срабатывают соответствующие компараторы. Импульсы с выхода первого компаратора 14 поступают на вход синхронизации первого триггера

15 (D-типа), а импульсы с выхода второго компаратора 17 поступают на вход синхронизации второго триггера

18 (D-типа). После окончания импульса с выхода временного селектора 11 блокировка первого 15 и второго 18 триггеров прекращается. В случае положительной полярности первого вступления отраженного сигнала импульс с выхода первого компаратора

14 опрокидывает первый триггер 15, при этом импульс с его выхода поступает на информационный вход второго триггера 18 и блокирует его срабатывание от следующих позднее импульсов с выхода второго компаратора 17. По . переднему фронту импульса с выхода первого триггера 15 первый формирователь 7 вырабатывает короткий импульс, соответствующий моменту поступления отраженного от дна сигнала, который через схему ИЛИ 8 подается на вход временного селектора

11 для формирования в нем временного интервала для текущего такта работы и выработки импульса временной селекции в последующем такте работы, В случае отрицательной полярности первого вступления отраженного сигнала импульс с выхода второго компаратора 17 опрокидывает второй триггер

18, при этом импульс с его выхода поступает на информационный вход первого триггера 15 и блокирует его срабатывание от следующих позднее

6 имйульсов с выхода первого компаратора 14. По переднему фронту импульса с выхода второго триггера 18 второй формирователь 10 формирует короткий импульс, соответствующий моменту прихода отраженного сигнала в текущем такте работы и поступающий через схему ИЛИ 8 на временной селектор 11. Импульс с выхода первого триггера 15 (высокий уровень напряжения) также поступает на автомати,ческий коммутатор 9 для коммутации отраженного сигнала, поступающего на блок 12 определения геофизического параметра, В исходное состояние первый 15 и второй 18 триггеры возвращаются импульсом, формируемым на выходе временного селектора 11 в следующем такте работы.

Импульс момента появления отраженного от грунта сигнала с выхода схемы

ИЛИ 8 также поступает на третий вход е блока 12 определения геофизического

25 параметра и служит для формирования в этом блоке импульса времени анализа отраженного от грунта сигнала. Значения параметров с выхода блока 12 определения геофизического параметра

ЗО поступают в цифровом виде на третий вход блока 13 регистрации информации.

Автоматизация процесса переключения знака первого вступления сиг35 нала, отраженного от дна водоема с

У одновременной временной селекцией избавляет оператора от необходимости непрерывного слежения и ручной коммутации, что повышает производительность работы на профиле, а также упрощает процесс камеральной обработки, формула изобретения

Устройство для распознавания подводных грунтов, содержащее последовательно соединенные излучатель, генератор импульсных токов и блок управления, второй выход коТорого соединен с первым входом блока регистрации информации, второй вход которого подключен к выходу усилителя, к первому входу блока определения знака перво55 го вступления отраженного сигнала и первому входу блока определения геофизического параметра, выход которого подключен к третьему входу блока регистрации информации, причем вход