Устройство для геоэлектроразведки

 

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕМ И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I I) 645I06

Союз Советских

Социалистических

Республик с

k ч !

1 с

У а

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09.74 (21) 2061545/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30,01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01,79 (51) М. Кл.2

G 0IV 3/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.837 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Унгерман и 1О. Г. Жуковский

Научно-производственное объединение «Геофизика» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЗЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к устройствам для геоэлектроразвсдки методами переходных процессов (М111Ц и вызванной поляризации (ВП).

Известны устройства для геоэлектроразведки методом J511 и 111111, основанные на принципе измерения потенциала через некоторый промежуток времени после выключения тока возбуждения (Lj.

Устройства содержат генераторную цепь, устроиство управления и измерительную цепь, включающую входной коммутиру ощий элемент, усилительно-преобразовательный блок и регистратор.

Основным недостатком устройств такого типа является невысокая точность измерений.

Известно устройство (21, содержащее генерагор импульсов тока и усилительно-измерительный блок, включающий в себя дифференциальный усилитель и устройство управления временем включения усилительно-измерительного блока — генератор тактовых импульсов. Возбуждение производится пОстОянным током или импу льсами заданной длительности H I. I D i IIocTI . Характер сигнала ЭДС, вызванной поляризации и переходных процессов, определяется посредством его стробирования и измерения амплитуды стробов.

Недостатком этого устройства является низкая производительность и точность измерсния, а также недостаточная универсальность, не позволяющая в широких пределах менять частоту возбуждающих импульсов тока, длительность стробов.

Цель изобретения — повышение точности

"@" из мер ений.

10 Эта цель достигается тем, что в устройство введен коммутирующий элемспт, два запоминающих элемента и инвертор. Один из входов дифференциального усилителя подключен к первому запоминающему эле15 менту, второй вход через первый коммутирующий элемент соединен с источником измеряемого сигнала и инвертором. Выход дифференциального усилителя через второй коммутирующий элемент соединен с обои20 ми запоминающими элементами и входом инвертора, к которому подключен также второй запоминающий элемент, при этом выход инвертора соединен также с pci.iicipaтором. Это обеспечивает исключение дрсй25 фа и нестабильности усилителя постоянного тока с высокой степенью точности (в реализованном устройстве — до 0,1%), а также позволяет coKpBTIITb длительность каждого отдельного измерения до времени, рав30 ного длительности строба, независимо от с1 —, вх

К

1+4

После окончания длительности строба генератор тактовых импульсов переключает коммутаторы в положение а. При этом запоминающий элемент 4 остается подключенным к второму входу дифференциального усилителя, потенциал на котором остается соответствующим формуле (2). В том случае, если в качестве запоминающего элемента используется конденсатор, постоянная времени разряда его через входное сопротивление усилителя выбирается такой, чтобы за время переключения в положение а он успел разрядиться на величину, не превышающую допустимой погрешности измерения. На первый вход усплитсля в этом положении коммутатора подастся выходное напряжение U», с инвертора 6.

Принимая для упрощения расчета коэффициент усиления инвертора К„ = 1, получаем

6451

3 частоты следования импульсов тока воз- буждения и частоты повторения стробов.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из коммутирующих 5 элементов 1 и 2, подключенных к одному из входов и выходу дифференциального усилителя 3, двух запоминающих элементов 4 и 5, в качестве которых могут быть использованы, например, конденсаторы, инвертор 10 б, регистратор 7, устройство 8 управления временем включения и связанной с ним генераторной цепи 9.

Работа устройства происходит следующим образом, 15 Iок возбуждения создается с помощью геператорной цепи. Стробирование входного сигнала, который подается на вход II, осуществляется с помощью устройства 8 управления временем включения, которое 20 управляет коммутир 1ощими элементами 1 и 2. Через заданнь|й промежуток времени после выключения тока поляризации устройство 8 переключает коммутирующие элементы в положения б и г. При этом 25 входной сигнал поступает на первый высокоомный вход дифференциального усилителя на время, соответствующее длительности строба. С выхода дифференциального усилителя с коэффициентом усиления К 30 сигнал поступает на запоминающий элемент 4, в качестве которого может быть использован, например, конденсатор Сь постоянная времени заряда которого в оптимальном варианте должна быть меньше 35 длительности строба. Потенциал с этого элемента подается па второй вход дифференциального усилителя. Очевидно, что при этом на выходе дифференциального усилителя и на конденсаторе С1 установится на- 40 пряжение с1с„которое будет равно с, = K(>вх — с,) (1) т. е

К вых—

К вЂ” 1 илп с учетом формулы (2)

К2 вых — вх.

Ка 1 (4) (5) При этом на запоминающем устройстве 5, в качестве которого может быть использован, например, конденсатор С2, устанавливается некоторос результирующее напряжение

У „--U„yМУ, при котором выполняется соотношение (5), Из формулы (5) видно, что при достаточно большом К U»,, o÷åíü мало отличается от U, äàæå при значительных значениях дрейфа и нестабильности усилителя. В реализованной схеме устройства при К =

= 10" — 10 нестабильность показаний на выходе и дрейф не превышает 0,2% за

100 ч работы. В следующие 300 ч отклонения показаний более, чем на +-0,1 % обнаружено не было.

В тех случаях, когда длительность строба мала и сравнима с постоянной времени заряда конденсаторов С1 и С2, потребуется несколько периодов, чтобы значение напряжения на выходе отличалось от истинного на величину, не более заданной погрешности. Зто имеет место, например, когда необходимо накопление сигнала с целью его осреднения за несколько периодов, для чего постоянные времени заряда конденсаторов С и С могут быть специально увеличены.

В тех случаях, когда необходимо усиление по напряжению, в цепи обратных связей ставятся делители.

Используемый коэффициент усиления может быть около 100. Управление при этом производится импульсами прямоугольной формы от генератора тактовых импульсов.

Устройство может быть применено для работ методами ВП и МПП практически во всех используемых в настоящее время модификациях.

Формула изобретения

Устройство для геоэлектроразведки, содержащее генераторную цепь, соединенную через устройство управления временем включения с измерительной цепью, содержащей последовательно соединенные коммутирующий элемент, дифференциальный усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным коммутирующим элементом, подключенным

06

4 аналогично формуле (1) соотношения для

Usых

С",„, = (Uzzz — Uc) К (3) т. е.

645106 г

Составитель Л. Воскобойников

Редактор Н. Коляда

Корректоры: О. Тюрина, Л. Корогод и А. Николаева

Текред С. Антипенко

Заказ 2462, 15 Изд. № 102 Тираж 705 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 к выходу дифференциального усилителя, двумя запоминающими элементами, выполненными, например, в виде конденсаторов, и инвертором, причем один из входов дифференциального усилителя подключен к первому запоминающему элементу, второй вход через первый коммутирующий элемент соединен с источником измеряемых сигналов и инвертором, а выход дополнительного коммутирующего элемента соединен с 10 обоими запоминающими элементами и входом инвертора, к которому подключен второй запоминающий элемент, причем выход инвертора соединен также с регистратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Якубовский Ю. В. Электроразведка.

«Недра», 1973, с. 269 — 270.

2. Аппаратура МППУ-2ГА. 01.06.30. Каталог геофизической аппаратуры, 1973 г.