Устройство для сейсмической разведки

 

2970l3

О П-И-С-Л-- Н-И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ЛВтОРСКОМ СВМДНЕЛЬСтВ

Зависимое от авт, свидетельства ¹

Заявлено 10Л1.1967 (№ 1133511/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02ЛЦ.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 4Х1.1971

А!ПК G 01v 1/14

G 01v 1/36

Комитет по делам иаобретеиий и открытий ори Совете свииистрсв

СССР

УДК 550,834(088.8) Авторы изобретения

А. М. Седин, Д. Ф. Линчевский и Ф. П. Шепеленко

Заявитель

Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к сейсмической разведке с использованием вибратора, возбуждающего в земле колебания линейно изменяющейся частоты.

Известны устройства для сейсмической разведки, основанные на применении вибратора для возбуждения сейсмических колебаний с линейным законом изменения частоты. Они содержат генератор линейно изменяющейся частоты, усилитель мощности, вибратор, сейсмоприемники, блоки для выделения колебаний с частотами, равными разности между мгновенной частотой вибратора и частотами отраженных сигналов, фильтры для разделения колебаний с разностными частотами, регистратор.

Однако в этих устройствах исходный сигнал, вырабатываемый задающим генератором, проходя по цепи усилитель мощности — вибратор — почва, искажается из-за нелинейности ее амплитудной, частотной и фазовой характеристик. Эти искажения при выделении полезной информации накладываются на колебания разностных частот, препятствуя точному их разделению, что приводит к снижению точности, разрешающей способности и глубинности метода.

Данное устройство отличается от известных тем, что для повышения линейности характеристик цепи в систему управления вибратором введено программное устройство с задающим генератором колебаний линейно изменяющейся частоты, выходы которого подключены к управляемому генератору: один— через грубыи регулятор частоты, другой через регулятор амплитуды, вырабатывающий закон изменения амплитуды возбуждаемых колебаний, третий — через датчики рассогласования по частоте и фазе. Второй выход регулятора амплитуды через датчик рассогласования по амплитуде также соединен с соответствующим входом управляемого генератора. Выход последнего через усилитель мощности соединен со входом вибратора. 11ри этом выход преобразователя, вход которого механически связан через грунт с выходом вибратора, подключен через усилитель сигналов преобразования к датчикам рассогласования и через схему стабилизации — к управляемому генератору, а также ко входу блока выделения колебаний разностных частот, а программный блок подключен ко входу промежуточного регистратора.

Устройство позволяет: точно задавать начальное и конечное значения частот возбуждаемого диапазона; изменять скорость развертки по частоте и, вследствие этого, время работы вибратора в

30 заданном диапазоне частот;

297013 возбуждать сейсмические колебания как гармоническои, так и импульснои формы.

На чертеже показана олок-схема предлаг аемого устроиства.

Исходные сигналы задаются с помощью программного устроистыа i ы виде последоыательности гармонических или импульсных колеоаний, частот. и амплитуда которых изменяется по выоранному закону, ирограммное устроистыо содержит задающии генератор, ыыполненныи на логических элементах по схеме управляемого делителя частоты, на вход когорого подаются импульсы от источника опорнои частоты, стаоилизированного кварцем.

Опорные колебания постояннои частоты преооразуются управляемым делителем в колеоания с линеиным законом изменения частоты. Изменяя параметры управляемого делителя, можно задавать начальное и конечное значения частоты возбуждаемых колеоаний, изменять скорость разыертки по частоте и время работы виоратора в заданном диапазоне частот.

1очная отработка исходного сигнала ыибратором 2 достигается олагодаря применению комоинированнои следящеи системы, состоящеи из разомкнутого и замкнутого контуров управления. Исходныи сигнал программного усгройства i поступает с однои стороны на вход грубого регулятора д частоты, преобразующего этот сигнал в напряжение, изменяющееся пропорционально частоте, и с другой стороны — на вход регулятора амплитуды 4, преобразующего исходный сигнал B напряжение, изменяющееся в соответствии с заданным законом изменения амплитуды колебаний вибратора 2.

Сигналы с выходов регуляторов 8 и 4 поступают на вход управляемого генератора б и осуществляют грубое регулирование его колебаний по частоте и амплитуде соответственно.

Выходные колебания управляемого генератора, усиленные по мощности усилителем б, преобразуются вибратором 2 в механические колебания грунта. Эти цепи образуют разомкнутый контур управления вибратором.

Преобразователь 7, установленный на грунте в непосредственной близости от вибратора 2, преобразует механические колебания грунта в электрические, частота, амплитуда и фаза которых пропорционально связаны с колебаниями, переданными вибратором почве, Электрический сигнал преобразователя через усилитель 8 поступает в цепь замкнутого контура управления.

Для коррекции характеристик системы по замкнутому контуру управления параметры исходного сигнала от программного устройства сравниваются с параметрами сигнала преобразователя 7. Для этого сигнал преобразователя с выхода усилителя 8 поступает на один из выходов датчиков 9, 11 рассогласования соответственно по частоте, фазе и амплитуде. На вторые входы датчиков 9, 10 поступает сигнал точной частоты от задающего геllepa"гора программного устройства 1, на второи вход датчика ii — сигнал от регулятора амплитуды 4. Напряжения, пропорциональные рассогласованию по частоте и фазе, с выходов датчиков 9, Ю поступают на вход управляемого генератора а и изменяют частоту и фазу колебании последнего до установления минимальных допустимых рассогласовании по регулируемым параметрам. ц г апряжение, пропорциональное рассогласованию по амплитуде, с выхода датчика ii также поступающее на вход управляемого генератора, изменяет амплитуду его выходных колебаний до установления допустимых отклонений амплитуды возбуждаемых колебаний от закона, заданного регулятором 4.

Для улучшения динамических характеристик системы регулирования в цепь обратной связи введена схема стабилизации 12, осуществляющая гибку.ю обратную связь по любому из регулируемых параметров.

Возбужденные вибратором упругие колебания грунта распространяются в земле, отражаясь и преломляясь на границах раздела ее пластов. Достигая сейсмоприемников Ы для простоты показан один), расположенных на линии наблюдения, они преобразуются в электрические. Эти колебания, поступая на один вход блока 14 выделения колебаний разностных частот, на другой вход которого с выхода усилителя 8 подается сигнал вибратора 2, усиливаются и преобразуются в электрические колебания разностных частот. С выхода блока 14 колебания разностных частот попадают в промежуточный регистратор !5.

По окончании цикла записи, что определяется программным устройством 1, записанные сигналы воспроизводятся тем же регистратором 15 и поступают на анализатор частотных

4р спектров 1б. Результаты частотного анализа колебаний разностных частот в виде напряжения с выхода анализатора 1б попадают на выходной регистратор 17.

45 Предмет изобретения

Устройство для сейсмической разведки, содержащее вибратор с системой управления, преобразователь, усилитель сигналов преоб5р разователя, сейсмоприемники, блок преобразования, анализатор частотных спектров, промежуточный и выходной регистраторы, стличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, система управления вибратором содержит программное устройство с задающим генератором колебаний линейно изменяющейся частоты, выходы которого подключены к управляемому генератору: один — через грубый регулятор частоты, 60 другой — через регулятор амплитуды, третий — через датчики рассогласования по частоте и фазе, второй выход регулятора амплитуды через датчик рассогласования по амплитуде соединен с соответствующим входом уп65 равляемого генератора, выход последнего че297013

Составитель А. Митрофанова

Техрсд А, А. Камышникова

Корректоры: В. Петрова п Е. Ласточкина

Редактор Б. Федотов

Заказ 1415!13 Изд. № 635 Тираж 473 Подписное

Е1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4j5

Типографии, пр. Сапунова, 2 рез усилитель мощности соединен со входом вибратора, при этом выход преобразователя, вход которого механически связан через грунт с выходом вибратора, подключен через усилитель сигналов преобразования к датчикам рассогласования и через схему стабилизации — к управляемому генератору и ко входу блока выделения колебаний разностных частот, а программное устройство соединено

5 со входом промежуточного регистратора.