Сейсморазведочная станция с цифровой записью

 

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 482748

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.02.68 (21) 1216427/26-25 с присоединением заявки 1ч" (32) Приоритет

Опубликовано 30.08.75. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.11.75 (51) М. Кл. G 06f 15/20

G 0lv 1/28

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.142.550..834 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Борковский, И. H. Иерусалимская и В. Б. Цукерник (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (54) СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ С ЦИФРОВОЙ

ЗАПИСЬЮ

Изобретение относится к многоканальной сейсморазведочной аппаратуре с цифровой регистрацией данных.

Известны сейсморазведочные станции с цифровой записью, содержащие сейсмоприемники, предварительные усилители, коммутаторы каналов, основной усилитель, устройства для фиксации уровня, цифровой преобразователь аналог — код, магнитный регистратор, усилители-формирователи воспроизведения, обратный цифровой преобразователь код— аналог, устройство для восстановления динамического диапазона, распределитель кана",îâ и регистратор аналоговой информации. Кроме того, известно устройство, в котором тракт усиления также разделен на две части: предварительные усилители и подключаемый посредством коммутатора каналов один общий основной усилитель с несколькими ступенями усиления, Выходы этих усилителей подаются на схемы компараторов, число которых равно числу выходов усилителя, и одновременно на ключи, управляемые этими схемами через логические схемы совпадения.

В зависимости от уровня приходящего сигнала всегда дается разрешение на прохождение сигнала на общий выход только через один ключ.

С целью расширения динамического диапазона регистрации, упрощения схемы, повыше ия экономичности и надежности систем, в предложенном устройстве выходы ключей, соединенных между собой, подключены ко входу компаратора, выход которого связан с одним из входов логической схемы совпадения, другой вход которой соединен с генератором импульсов управления, выход схемы совпадения подается на вход программного счетчика, нулевые входы триггеров последнего сообщены с выходом установки нуля генератора импульсов управления, выходы триггеров программного счетчика поданы на входы диодных схем совпадения, число которых равно числу ключей, выходы этих схем совпаде15 ния соединены с соответствующими входами ключей, а пулевые выходы триггеров программного счетчика — со входом блока памяти, второй вход которого соединен с генератором импульсов управления, а выход — с головками записи магнитного регистратора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой сейсмостанции, работающей следующим образом.

Сигналы, принятые сейсмоприемниками 1, усиливаются предварительными усилителями

2 и поступают на входы коммутатора 3 каналов, обеспечивающего коммутацию сигналов малого уровня. Коммутатор каналов производит поочередное циклическое подключение выходов предварительных усилителей 2 на

482748

5 о

2о

25 зо

4з

55 бО

65 вход системы основного усилителя с многоступенчатым мгновенным автоматическим регулятором 4 усиления, который обеспечивает персдачу принятого сигнала на вход фиксатора 5 уровня в масштабе, при котором сигнал сообщается с достаточной точностью, и со специальными масштабными программными импульсами, обеспечивающими последующее восстановление истинной формы сигнала.

С выхода фиксатора 5 уровня, где амплитудный уровень принятого сигнала запоминается в виде неизменной величины на время преобразования данного сигнала, он подается на вход преобразователя 6 аналог — код, с выхода которого информация в виде импульсного параллельного двоичного кода записывается на магнитный носитель магнитным регистратором 7, куда одновременно с записью кода числа поступают масштабные импульсы со второго выхода схемы основного регулятора 4 усиления.

При воспроизведении усиленный и сформированный усилителями-формирователями 8 двоичный код числа, программные и вспомогательные импульсы поступают на вводные устройства ЗЦВМ 9 или на вход обратного преобразователя 10 код — аналог, формирующего амплитудно-импульсный аналоговый сигнал, поступающий на схему восстановления исходного динамического диапазона 11, на другие входы которой подаются про;раммныс импульсы с усилителей-формирователей 8.

Свернутая (восстановленная) истинная форма сигнала, представленная в полном динамическом диапазоне, подается через коммутаторраспределитель 12 каналов, работающий синхронно с коммутатором 3 каналов, на блок 13 аналоговой регистрации.

Принцип действия функциональной схемы основного усилителя с мгновенным автоматическим следящим регулятором усиления (МАРУ), основанного на принципе действия системы с обратной связью, (заключеп в пунктире схемы 4) состоит в следующем.

Для примера рассматривается вариант 4-х ступенчатой схемы основного усилителя с системой МАРУ с временем подключения одного канала к системе 30 мк/сек; коэффициент усиления ступени 2 .

Сигнал с выхода коммутатора 3 каналов подается на вход основного усилителя (14 — 1—

14 — 3), каждая ступень которого имеет фиксированное значение усиления, равное 2", где ав целые числа. Выходы этих усилителей через программные ключи (15 — 1 — 15 — 3) поданы на вход компаратора 16. Через ключ 15 — 0 на вход компаратора подается сигнал непосредственно с входа основного усилителя, В исходном состоянии перед подключением на вход основного усилителя коммутатором 3 каналов данного предварительного усилителя

2 сигнал на выходе схемы компаратора 16, соединенного со входом схемы совпадения 17, отсутствует, Генератор импульсов управления

18 выдает сигнал установки программного счетчика триггера 19 и 20 в исходное состояние, при котором обеспечивается совпадение па выходе схемы совпадения 21. При поступлении па вход основного усилителя с выхода коммутатора 3 каналов сигнала от данного канала, этот сигнал усиленный основным усилителем (14 — 1 — 14 — 3) через замкнутый ключ

15 — 3 поступает íа вход компаратора 16 и, если on превышает по положительному или отрицательному максимуму опорные напряжения в компараторе 16, то на выходе последнего появляется потенциал, подаваемый на схему совпадения 17.

Через 5 мк/сек, после подключения коммутатором данного канала, генератор импульсов управления выдает первый стробирующий импульс на вход схемы совпадения 17. В результате совпадения стробирующего импульса с потенциалом с выхода компаратора 16 происходит перевод по счетному входу программного счетчика (триггера 19 и 20) на единицу.

При этом прекращается совпадение на схеме 21, закрывается ключ 15 — 3 и происходит совпадение на схеме 22, замыкается ключ

15 — 2, через который передается сигнал с выхода усилительной ступени 14 — 2, ослабленный по сравнению с сигналом на выходе 14 — 3 в

2 раз. Если же этот сигнал снова превышает опорные напряжения в компараторе, то на выходе компаратора остается потенциал и на схеме 17 происходит совпадение с очередным стробирующим импульсом, следующим за первым с интервалом 5 мк/сек, а счетчик переводится в следующее состояние, соответствующее счету 2.

При этом произойдет выключение ключа

15 — 2, и с помощью схемы совпадения 23 будет замкнут ключ 15 — 1, передающий на вход компаратора 16 сигнал с выхода 14 — 1, ослабленный еще раз в 2"".

Предположим, что в этом случае сигнал окажется меньше опорных напряжений, тогда потенциал на выходе компаратора исчезает, и третий стробнрующий импульс, следующий с интервалом в 5 мк/сек после второго, не вызовет переброса счетчика, и система остается в прежнем состоянии. Через 5 мк/сек после последнего (в данном случае 3-ro стробирующего импульса) дается разрешение фиксатору

5 уровня на взятие пробы сигнала с выхода ключей. Сигнал запоминается в фиксаторе 5 уровня и поступает на аналог — код, который преобразует полученную выборку сигнала в двоичный код.

После окончания взятия пробы генератор импульсов управления 18 выдает сигнал установки программного счетчика в исходное состояние. Во время возвращения счетчика в исходное положение состояние счетчика (в данном случае соответствующес коду 2 (10) переносится в блок памяти 25.

На этом цикл работы основного усилителя с МАРУ заканчивается, после чего через коммутатор 3 каналов на осповпой усилитель

14 — 1 поступает следующий сейсмичсскпй ка482748

Предмет изобретения

Составитель Л. Митрофанова

Редактор В. Фельдман Техрсд 3. Тараненко Корректоры: E. Рожкова и Е. Хмелева

Заказ 3075/16 Изд. № 1725 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 нал, и процесс выбора усиления повторяется, прекращаясь каждый раз, как только сигнал окажется меньше опорных напряжений, т. е. оставаясь в том положении, при котором замкнут очередной ключ, пропускающий этот сигнал, К моменту взятия очередной пробы сигнала завершается кодирование предыдущего значения сигнала, считывание и запись его на магнитный регистратор 7, одновременно производится считывание и запись значения кода усиления этого сигнала, хранящегося в блоке памяти 25, и освобождение памяти.

Таким образом, на магнитную ленту производится запись кода числа и запись кода усиления. В приведенном примере будет записан код усиления 2 (10). Это означает, что при вводе в ЭВМ или воспроизведении для восстановления истинной формы сигнала код числа должен быть умножен на 2з.2, что равносильно сдвигу числа влево по разрядной сетке на

2 3 разрядов, т. е. имеем код числа с плавающей запятой.

Сейсморазведочная станция с цифровой записью, содержащая сейсмоприемники, предварительные усилители, коммутатор каналов, основной многоступенчатый усилитель с несколькими выходами, ключи по числу выходов основного усилителя, компаратор, логические схемы совпадения, генератор импульсов управления; устройство для фиксации уровня, цифровой преобразователь аналог — код, магнит5 ный регистратор, усилители-формирователи воспроизведения, обратный преобразователь код — аналог, устройство для восстановления динамического диапазона и воспроизведения сигнала в аналоговой форме, о т л и ч а ю щ а я10 с я тем, что, с целью мгновенного расширения динамического диапазона регистрации, упрощения схемы, повышения экономичности и надежности системы, выходы ключей, соединенные между собой, подключены ко входу ком15 паратора, выход которого соедш1ен с одним из входов логической схемы совпадения, другой вход которой соединен с генератором импульсов управления, выход схемы совпадения подается на вход программного счетчика, нуле20 вые входы триггеров последнего соединены с выходом установки генератора импульсов управления, при этом все выходы триггеров программного счетчика поданы на входы диодных схем совпадения, число которых равно числу

25 ключей, соединенных своими входами с выходами схем совпадения, а нулевые выходы триггеров программного счетчика соединены со входом блока памяти, связанным с генератором импульсов управления, а выход блока

30 памяти соединен с головками записи магнитного регистратора.