Устройство для контроля регистрируемых вибрационных сигналов

 

т

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимесних

Республик

1»685994 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.04.77 (21) 2475518/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2.

G01 V !/24

Государственный коиктет

СССР по делам изооретеккй и открытий (53) УДК 550 834 (088.8) Опубликовано 15.09.79. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 25.09.79 (72) Авторы изобретения

Ю. П. Лукашин и А. Г. Пушкин

Научно-производственное объединение «Геофизика» (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

РЕГИСТРИРУЕМЫХ ВИБРАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области сейсмических исследований и может быть использовано в аппаратуре вибрационной сейсморазведки.

Известна сейсмическая станция с осциллографической записью, имеющая в своем составе шлейфовы и осциллограф, с помощью которого Ilo отклонению светового луча от среднего уровня производят контроль регистрируемых сигналов (!).

Недостатком известного устройства является отсутствие информации о форме сигнала и малый динамический диапазон, ограчиваемый малыми расстояниями между трассами соседних гальванометров.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, входящее в вибросейсмическую аппаратуру, в котором производится поканальный контроль за уровнем входных сигналов на экране электронно-лучевого осциллографа; в этом случае оценивается не только амплитуда, но и форма регистрируемых колебаний (2).

Недостатком устройства является то. то осуществляется поканальный просмотр сигналов с выхода каждого сейсмического канала, в результате чего затру lleII оперативный контроль сигналов с процессе записи.

Кроме того, в вибросейсмическом методе из-за малой амплитуды возоуждаемых виоратором сигналов их Визуальное выделение на фоне микросейсм становится невозможным даже на сравнительно небольших удалениях от источника. Это не позволяет своевременно корректировать число накоплений и длительность записи при изменении сейсмогеологических условий или уровня микросейсмических колебаний.

Целью изобретения является повышение оперативности контроля уровня регНсхрНруемых сигналов и повышение качества записи.

Для достижения указанной цели в предлагаемое устройство введенл1 генератор комМ У T H P X IO I I I H \ И М П Х Л Ь С О В. Ip 0 P XI H P 0 B;I T C . 1 Ь импульсов запуска развертки осциллографа, поканальный распределитель импульсoB и интегрирующие ячейки, а коммутатор выПОЛНЕН В ВИДС КЛЮЧСBBIX СХЕМ, ПРИЧЕМ BhlXOды усилителей сейсмических сигналов через ключевые схемы соединены с интегрирующими ячейками, выходы которых через ключс685994

3 вые хемы подключены ко входу электроннолучевого осциллографа, а управляющие входы ключей соединены с выходами поканального распределителя импульсов, выход усилителя вибрационного сигнала через формирователь импульсов соединен ео входом запуска ждущей развертки осциллографа и поканальным распределителем импульсов.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — развертка осциллографа при накоплении фона микросейсмических помеХ; на фиг. 3 — развертка осциллографа в случае регистрации колебаний без фона помех.

В устройстве выходы сейсмических каналов последовательно подключаются ко входу электронно-лучевого осциллографа на короткий промежуток времени. Длительность развертки выбирается таким образом, чтобы на экране осциллографа наблюдались отрезки регистрируемых сигналов всех сейсмических каналов. Так как время опроса одного канала значительно меньше периода регист° рируемых колебаний, величина сигнала на каждом канале в данный момент времени оценивается»о отклонению луча от средней линии. При многократном повторении опроса с высокой скоростью уровень записи можно определить по максимальному отклонению луча в интервале времени, соответствующем данному каналу . (см. фиг. 2). Если запуск развертки осциллографа синхронизировать с сигналом вибратора, то на экране осцилS о з го ъь зо лографа будет наблюдаться устойчивая картина, совокупность сигналов по всем каналам дает изображение отрезка синусоиды, если регистрируются колебания, возбуждаемые вибратором (фиг. 3). При накоплении фона микросейсмических помех, значительно превышающих амплитуду вибрационных з колебаний, запись носит случайный характер (фиг. 2).

Для выделения слабых вибрационных колебаний на фоне интенсивных случайных помех сигналы с выхода ключевой схемы ао каждого сейсмического канала накапливаются в интегрирующих ячейках, конденсаторы которых последовательно подключаются ко входу электронно-лучевого осциллографа.

Такой способ позволяет оценить амплитуды регистрируемых вибрационных сигналов при очень высоком уровне помех (на 20 дб выше полезного сигнала).

В предлагаемом устройстве выходы сейсмических каналов подключены к первой системе ключевых схем 11 — 1„, выходы которых

SO нагружены на интегрирующие ячеики 2> 31—

3„3„. Конденсаторы интегрирующих ячеек соединены с входами второй системы ключевых схем 41 — 4„. Выходы ключевых схем

4i — 4„через переключатель 5 и ключевую схему 6 соединены с входом электронно-лу- чевого осциллографа 7. Управляющие входы ключевых схем 11 — 1„и 41 — 4„:подключены

4 к выходам поканальнс-о распределителя импульсов 8.

Выход усилителя 9 вибрационного сигнала через переключатель 10 и формирователь

11 импульсов соединен с входом запуска ждущей развертки осциллографа 7 и распределителем 8 импульсов. Вход. поканального распределителя 8 импульсов подключен к выходу генератора 12 коммутирующих и м пульсов.

Устройство работает следующим образом.

Коммутирующие импульсы, вырабатываемые генератором 12, распределяются поканально распределителем 8 н поочередно открывают ключевые схемы 11 — 1о и 4> — 4п.

Сигналы с выхода сейсмических усилителей в моменты открывания ключевых схем накапливаются в конденсаторах интегрирующих ячеек. Переключатель 5 позволяет наблюдать сигналы на экране ЭПТ до и после накопления. Запуск ждущей развертки осциллографа и выдача разрешения на коммутацию производится от импульса, формируемого нз внбрационного сигнала.

При оценке уровня помех на профиле до начала работы вибратора запуск ждущей развертки производится от напряжения с частотой 50 Гц. Ключевая схема 6 размыкает вход осциллографа для создания промежутков между соседними каналами и фиксации нулевой линии.

Применение предложенного устройства позволит существенно сократить затраты времени в поле на установку оптимального усиления сейсмических каналов. Кроме того, будет уменьшено количество брака полевых записей из-за недостаточного накопления при слабом сигнале или высоком уровне промышленных и микросейсмических помех.

Необходимо также отметить, что при частотно-модулированном вибрационном сигнале низкоскоростные регулярные волны-помехи (поверхностные и звуковые волны) также не буд т накапливаться при достаточно большом значении,.остоянной времени интегрирующей ячейки. Поэтому основной вклад в формирбвание устойчивого изображения на экране исциллографа будут вносить сравнительно высокоскоростные волны (рефрагированные, преломленные, отраженные волны от мелких горизонтов).

Возможность визуальной оценки уровня этих колебаний в процессе работы вибратора позволит более объективно определять необходимую длительность вибраций и число накоплений по сравнению с известными устройствами, в которых проводится контроль регистрируемых колебаний.

Можно ожидать, что применение предложенного устройства на 15 — 200/р сократит время, затрачиваемое на подготовку к записи и регистрацию вибрационных сигналов.

685994

Формула изобретения рие. у

ЦИИИПИ Заказ 5454/46 Тираж 697 Подписное

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для контроля регистрируемых вибрационных сигналов, содержащее электронно - лучевой осциллограф, коммутатор, усилители сейсмического сигнала, усилитель вибрационного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности контроля уровня регистрируемых сигналов и повышения качества записи, в него введены генератор коммутирующих импульсов, формирователь импульсов запуска развертки осциллографа, поканальный распределитель импульсов и интегрирующие ячейки, а коммутатор выполнен в виде ключевых схем, причем выходы усилителей сейсмического сигнала через ключевые схемы соединены с интегрирующими ячейками, выходы которых через ключевые схемы подключены ко входу электронно -лучевого осциллографа, а управляющие входы ключей соединены с выходами поканального распределителя импульсов, выход усилителя вибрационного сигнала через упомянутый формирователь импульсов соединен со входом запуска ждущей развертки осциллографа и поканальным распределителем импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник «Геофизика», т. 4, M., «Недра», 1966, с. 308.

2. Лукашин Ю. П., Пушкин A. Г. Аппаратура для вибросейсмических исследований в рудных районах. Методы разведочной геофизики. «Недра», Ленинград, 1973, вып. 18, с. 118 — 124 (и рото ги и .