Устройство для регистрации сейсмических сигналов

 

ОП И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соци@листицесиих

Республик (ill 569982

Ф

p/

Госидаротоенный комитет

Соаета Министроа СССР

oD делам изобретений и отнрмтий (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21 10 74 (21) 2068416/25 (51) М. Кл. 6 01 V 1/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.08,77. Бюллетень №31 (53) УДК 550.83 (088,8) (45) Дата опубликования описания 09.12.77 (72) Авторы изобретения

Ю. И. Ходычкин, М. К, Полшков и В. И. Шестаков

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Изобретение предназначено для использоваийя .в геофизике, в частности, для регистрации сейсмических сигналов.

Известны устройства для регистрации сейсмть ческих сигналов и записи их в цифровой форме на носителе 131

Недостатком устройств для регистрации сейсмических сигналов с изменением усиления по двоичному закону является то, что при действии на входе суммарного сигнала, состоящего из нескольких сигналов, отличающихся по интенсивности, например, связанных с волной — помехой высокой энергии Ап и слабыми отражениями от глубоких горизонтов Ас, точность регистрации слабых сигиа лов будет недостаточной.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединен. ные предусилитель, мультинлексер, основной усилитель, фиксатор уровня, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), регистратор и блок управления (2l.

Изменение усиления происходит в число раз кратное двум, так что сигнал на входе АЦП будет

Цлци =2 .к„„и U х Я) где кмнн — усиление предусилителя;

n — показатель степени, характеризующий усиление усилителя с автоматической регулировкой.

Преобразование сильного сигнала Ад в цифро.

5 зую форму будет выполнено АЦП с высокой точностью, тогда как преобразование слабого сигнала

Ас действующего одновременно, будет произведено с точностью в К раз меньшей, где

К= " <2)

1О ñ

Целью изобретения является расширение див мического диапазона и повышение точности регистрации слабых сигналов на фоне интенсивных помех.

Это достигается тем, что и устройство введены ступенчатый компенсатор напряжения, компаратор уровня и ключ, при этом ступенчатый компенсатор напряжения включен между выходом мультиплек. сера и входом основного усилителя через ключ, вход компаратора уровня через ключ соединен с выходом компенсатора, на вход компаратора нагружен блок управления, ко второму входу компенсатора подключен выход комларатора уровня.

На фиг. 1 приведен график процесса изменения величины сигнала при регистрации; на Am.2. дана структурная схема предложенного устройства.

569982

10 — „"-В (4) Усиленный сейсмический сигнал "а", иа входе

ЛЦП состоящий, например, иэ низкочастотной и, мехи, слабого нолеэного высокочастотного колеба ния, может быть представлен в некотором интервале времени переменной "б" и постоянной"в" составляющими, Постоянная составляющая "в", определяемая числом постоянным ступеней, на которые умень. шается сигнал, исключается из процесса преобразования. Переменная составляющая "б", не превышающая рабочей части шкалы"г" АЦП, преобразуется в цифровую форму. Поясним процесс регистрации сигнала. На входе AII сигнал будет определяться величиной где Кус — усиление основного усилителя;

Ucr. — величина спряжения одной ступени; гп — номер ступени.

Как следует из формулы (3) переменными величинами в процессе регистрации сигналов будут лишь 0„„„и номер ступени rn, остальные величннь будут постоянными. Процесс записи данных ва носитель будет содержать те же операции, что и в существующих системах. В этом случае при тех же требованиях к точнОсти элементов схем, как и для большинства типовых цифровых регистрирующих устройств, точность записи сигналов повыпиется за счет того, что на некотором временном интервале на вход АЦП подается не все значенив сигнала, а только его переменная часть. Поэтому, как минимум, точность преобразования сигнала возрастает как отношение постоянной составляющей сигнала к рабочей части шкалы ALI, т.е. где U — напряжение, соответствующее рабочему. участку шкалы АЦП.

При этом возрастает в В раз точность преобраэовання слабого сигнала. Количество ступеней Ост, 45 может быть большим, но оно ограничивается быстродействием электронных схем. Точность генерирования ступеней 0ст. может быть задана на порядок выше, чем для сигнала.

Устройство для регистрации сейсмических сит- 50 налов работает следующим образом.

Сигналы от сейсмоприемников поступают на входы предварительных усилителей 1, содержащих фильтры высоких и низких частот, а также фильтры подавления зеркальных частот квантования. Усиленные сигналы подаются на входы мультиплексера 2, который производит последовательный опрос всех каналов. Уплотненные во времени сигналы поступают на вход схемы ступенчатого компенсато. ра напряжения 3, с выхода которого че .-.з ноф%ально-открытый ключ 4 подаются на вход схемы комнаратора уровня 5, где ппонсходит срав пение этого сигнала с пороговыми значениями рабочего участка шкалы АЦП. Бели сигнал превышает шкалу АЦП, компаратор

5 генерирчет m ступеней напряжения Ист, которые поступают на вычитающий вход схемы ступенчатого ком пенсатора напряжения 3, Результирующий сигнал ежи он находится в пределах, ограниченных поро. говыми значениями шкалы АЦП, через ключ б по команде блока управления 7 подается на вход основного усилителя 8. Ключ 4 при этом закрыт по команде с блока управления 7.

С выхода основного усилителя 8 усиленный сигнал поступает на фиксатор уровня 9, а затем Й вход АЦП 10, где и происходит его преобразование в цифровую форму с последующей записью нв носитель регистратором11. rC выхода компаратора уровня 5 через блок управления 7.ия регистратор 11 поступает число, соответствующее количеству ступеней компенсационного напряжения.

Устройство может быть использовано лри усовершенствовании цифровых сейсмических станций, выпускаемых заводом "Нефтепрнбор". Применение, предложенного устройства позволит увеличить точность регистрации сейсмических сигналов и тем самым повысить эффективность сейсморазведки в сложных районах.

Формула изобретения

Устройство для регистрации сейсмических снгнилов, содержащее последовательно соединенные предусилитель мультиплексер, основной усилитель, фиксатор уровня, аналого-цифровой преобразователь, регистратор и блок управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности регистрации, в aего введены ступенчатьй компенсатор йайряже. ния, компеисатор уровня и ключ, при этом ступен. чатый компенсатор напряжения включен между выходом мульттптлексера и входом основного усилителя через ключ, вход компаратора уровня через ключ соединен с выходом компенсатора, на вход компаратора нагружен блок управления, ко второму входу компенсатора подключен. выход компара. тора уровня.

Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:

1.Установка АН вЂ” 100, выпускаемая Астрахан. скнм заводом счетнорешающей техники.

i . 11атент США У 3671931, Кл. 340-15.5 G 01 V ll24.

СоставнтеАь 10. Веселовскиб

Техред И. Климко Крр р А Вло

Редактор Т. Фадеева

Закаэ 3046/38

Фнпнал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 717 Поднясное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло млам изобретений и открытий

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