Способ преобразования сигнала геомагнитного поля

 

Использование: в области геофизики при поисках и разведке полезных ископаемых , Сущность изобретения: преобразуют величину геомагнитного поля в сигнал прецессии; в выбранном интервале преобразования т подсчитывают целое число m периодов То опорной частоты f0, по которому определяют и регистрируют значение величины геомагнитного поля. При этом формируют в выбранном интервале преобразования т последовательность п интервалов времени т (...п), подсчитывают в каждом 1-м интервале времени целое число QI периодов Т сигнала прецессией число mi периодов Т0 опорной частоты f0, определяют значение величины геомагнитного поля Тм гто формуп Ј (fo/XtfQi/mi) где у-гиромагi i нитное отношение, причем длительность первого интервала TI задают на основе соотношения г-Т п г, QI, а длительность остальных интервалов т задают на основе соотношения (i-1)T ,3...п), 2 ил. / Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 G 01 V 3!14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

)ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Ф (21) 4872325/25 (22) 11.10.90 (46) 30.07.93. Бюл. М 28 (71) Особое конструкторское бюро Научнопроизводственного обьединения "Рудгеофиэика" (72) С.Н. Брискин (73) С.H. Брискин (56) Авторское свидетельство СССР

Ю 728105, кл. G 01 Ч 3/14, 1980.

))))вторское свидетельство СССР й. 405097, кл. G 01 V 3/14, 1973. (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛА ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (57) Использование: в области геофизики при поисках и разведке полезных ископаемых, Сущность изобретения: преобразуют величину геомагнитного поля в сигнал прецессии: в выбранном интервале преобраэоИзобретение относится к области поисков и разведки полезных ископаемых геофизическими методами, в частности, с использованием измерений геомагнитного, поля..

Цель изобретения — повышение точно сти; Кроме того, реализация изобретения повышает быстродействие и помехоустойчивость преобразования.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, реализующая. предложенный способ.

На фиг.. 2 — временные диаграммы, ил-. люстрирующие работу устройства по фиг. 1.

Устройство содержит генератор 1 опорной частоты. блок 2 команд и последовательно

„„5U„„1831698 АЗ вания т подсчитывают целое число m периодов Т0 опорной частоты fo, по которому определяют и регистрируют значение величины геомагнитного поля. При этом формируют в выбранном интервале. преобразования т последовательность и интервалов времени ri {i=1.„п), подсчитывают в каждом I-e интервале времени целое число Qi периодов

Т сигнала прецессии. и число и)) периодов Т0 опорной частоты fo, определяют значение величины геомагнитного поля Т )по формуле Т) =1/и Х {4 / ЩО)/)т) ) где 1 — гиромагl=l нитное отношение, причем длительность

I первого интервала т) задают на основе соотношения г-Т< т) < т, т)=Т Ql, а длительность остальных интервалов г) задают на основе соотношения т)=г)+ {i — 1)Т (i=2,3.;.n).

2 ил, 00 соединенные первичный преобразователь (д)

3, блок 4 формирователей, блок 5 счетчиков, ь блок 6 деления, сумматор 7, блок 8 умноже- ©, ния, а также регистр 9 и регистратор 10, причем, выход генератора 1 опорной частоты соединен со входом блока 2 команд и одним из входов блока 4 формирователей.

Выходы блока 2 команд соединены с 3-им,3 входом блока 4 формирователей, а также со, (д) вторыми входами блока деления 6, сумматора 7, блока умножения 8 и регистратора 10, Выход регистра 9 соединен с 3-м входом блока умножения 8.

Последовательность операций при реализации предложенного способа иллюстрируется на примере рассмотрения работы устройства, приведенного на фиг, 1.

1831698

Работает устройство следующим образом. Первичный преобразователь 3 с частотным выходом преобразует магнитное поле

В в частоту f (фиг. 2б), связанную с величиной воздействующего поля соотношением

f=- y В, В качестве первичного преобразователя используют квантовый или ядерно-прецессионный преобразователь, Генератор 1 опорной частоты вырабатывает стабильную частоту fo (фиг, 2а), которая поступает на блок 2 команд и на блок 4 формирователей.

Блок 2 команд вырабатывает командные импульсы, синхрониэирующие работу всего устройства (блоков 4 — 8 и 10) и обеспечивающие последовательность выполнения блоками их функций, Из частоты f от первичного преобразователя 1 в блоке 4 формирователей по команде (фиг, 2в) от блока 2 команд с использованием сигналов от генератора 1 опорной частоты формируется интервал преобразования s (фиг. 2г) и и временных интервалов т1 (фиг. 2е — и) согласно соотношению rj >+(i — 1) Т. Каждый из сформированных интервалов заполняется частотой f от первичного преобразователя 3 и от генератора 1 опорной частоты. Таким образом, в блоке 4 формируется и пачек импульсов частоты f от первичного преобразователя 3

Q> — Q и и пачек импульсов опорной частоты

fo от генератора 1 опорной частоты m1 — m„.

Эти пачки импульсов поступают на блок 5 счетчиков, первая группа которых подсчитывает импульсы 01-Q o, а вторая — пii-m

По окончании последнего временного интервала т; блок 2 команд подает команду (фиг, 2к) на блок 6 деления. Блок 6 деления начинает принимать числа Qj u mj из блока

5 счетчиков и производить деление Qj на ггц.

Результат операции Qj/mj иэ блока 6 деления поступает на сумматор 7, который по 40 команде (фиг, 2л) от блока 6 команд произ-. водит сложение величин Qj/mj, выполняя

П определение величины Х (Q /m;). Эта ве1 45 личина иэ сумматора 7 поступает на блок 8 умножения, на второй вход которого от регистра 9 подается хранящийся там код множителя fp/(у п), По команде (фиг. 2M) от блока 2 команд в блоке 8 умножения вычиси ляется произведение сумм Х (О /mj) на

i =1 множитель fp/(у n), т,е. вычисляется значение величины геомагнитного поля Тм по

55 формуле

Выходной код величины Тм с выхода блока

8 умножения поступает на вход регистратора 10, который с поступлением командного импульса (фиг. 2н) от блока 2 команд производит запись числа TM на носитель.

Так, при использовании предложенного способа с квантовым цезиевым преобразователем с у 3,5 Гц/нТл при Т»М 0,143 с и

fo=7 МГц значение погрешности отсчитывания в способе — прототипе (Л=0,5 нТл) в. 5 раз выше, чем в предложенном способе (6=0,1 нТл). При одинаковой величине погрешности отсчитывания Ь=0,1 нТл и

1,=7 МГц значение ТиЗм в способе — прототипе (T»M 0,715 с) в 5 раз больше, чем у предлагаемого способа (T»<=0,143 с). Кроме того, в способе — прототипе погрешность отсчитывания изменяется по диапазону в 5 раз больше. чем в предложенном способе, Предложенный способ позволяет значительно повысить помехоустойчивость измерений благодаря использованию многократных результатов, Точность (чувствительность) и быстродействие предложенного способа значительно выше, чем у способа-прототипа.

В некоторых случаях более удобно формировать временной интервал т > г вместо т1< г . В этих случаях временной интервал г формируется исходя из условий г (г1< т +Т, Формула изобретения

Способ преобразования сигнала геомагнитного поля, при котором с помощью первичного преобразователя преобразуют величину магнитного поля в сигнал прецессии, в выбранном интервале преобразования т подсчитывают целое число m периодов То опорной частоты fo, по которому определяют и регистрируют значение величины геомагнитного поля, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения точности, формируют в выбранном интервале преобразования последовательность и интервалов временит1(i=-1...п), подсчитывают в каждом I-м интервале времени целое число Q периодов T сигнала прецессии и число mj периодов То опорной частоты fo, опреде яют значение величины геомагнитного поля Тм по формуле

ll f Q

1 м=

n,-, ym

1831698

6 а длительность остальных интервалов ц задают на основе соотношения где у - гиромагнитное отношение, причем длительность первого интервала

ri задают на основе соотношения г-Т< т. (ц т = х+(1-1) Т, i=2,3,...n.

РедактОр Н. Коляда

Заказ 2551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Р

М

1/ Zn

СОставитель С, Брискин

Техред M.Ìoðãåíòàë КоРРектоР Н. Ревская