Устройство для геоэлектроразведки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеез Севетскми

Сециааистнчесмиз

Ресеубанк

К АВТОУСКОНУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) До олммтельное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 040679 (21) 2775744/18-25 (5.1)М. Кл З с присоединением заявкм Йт

G 01 Ч 3/08

ГесуларстесккыВ кеиктет

СССР

IIo Асыки ВзебРктсякВ е™Рыткя (23)Приоритет

Опубликовано 07.0431. Бюллетень No 13 (53) >CO 550.83 (088.8.) Дата опубликования описания 100481 (72) Авторы изобретения

Г.Я. Шайдуров и Ю.С. Воронцов (71) Заявитель

Красноярский политехнический институт (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЭВЕДКИ

Изобретение относится к области геоэлектроразведкн и может быть использовано при построении помехоустой. чивой измерительной аппаратуры по методу переходных процессов.

Известны устройства для геоэлектроразведки $1) и аэроэлектроразведки E2). Эти устройства содержат приемный контур, предварительный усилитель, блок стробирования, накопитель, усилитель постоянного тока и регистратор.

В этих устройствах перед блоком стробирования находится предваритель 15 ный усилитель, имеющий широкую полосу частот, что не позволяет поднять помехоустойчивость измерителя путем согласования его частотной характеристики со спектром принимаемого сигнала.?О

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для геоэлектрораэведки по методу переходных процессов. Это устройство содержит последовательно включенные магнитоприемник, стробирукщий ключ, фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель, синхронный фильтр и регистратор. Ь3.

Для повьыения помехоустойчивости, в нем перед усилителем поставлен ФНЧ, ограничивающий полосу шумов.

Однако под действием мощных сигналов первичного поля в ФНЧ возникают собственные переходные процессы, затрудняющие прием на их фоне слабых полезных сигналов и снижающие чувствительность приемника. Чтобы уменьшить собственные переходные процессы, перед фильтром нижних частот поставлен стробирующий ключ, не пропускающий сигналы первичного поля. Одним из основных требований, предъявляезаах к этому ключу является малый уровень собственных и коммутационных шумов. Поскольку идеальных ключей не существует, то во всех известных .измерительных устройствах ИПП.уровень коммутационных шумов обычно намного выае уровня некоррелированных шумов, что в целом не позволяет поднять чувствительность и помехоустойчивость устройства до предельно возможной.

Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для гяоэлектрораз819775 ведки по методу переходньц процессов, содержащее магнитоприемник., стробирующий ключ и последовательно соеди .ненные ФНЧ, усилитель, синхронный. фильтр и регистратор, введены двусторонний управляемый ограничитель, включенный между магнитоприемником и ФНЧ, и последовательно соединенные интегратор и резистор, причем вы ход усилителя соединен с входом стробирующего ключа, выход которого соединен с входом интегратора, а управляемый вход ограничителя соединен с выходом интегратора, подсоединенного к резистору.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 — эпюра сигналов для двух соседних периодов повторения.

Устройство содержит магнитоприемник 1, соединенный через двусторонний управляемый ограничитель 2 сиг- 20 налов, состоящий из резистора 3 и диодов 4 и 5, с фильтром нижних частот б, выход которого через усилитель

7 соединен с синхронным фильтром 8 и . регистратором 9. Между выходом усилителя 7 и диодом 5 ограничителя включены последовательно соединенные стробирующий ключ 10, интегратор 11 и- резистор 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода магнитоприемника 1 через ограничитель 2 поступает на фильтр б и далее через усилитель 7— на синхронный фильтр 8 и регистратор

9.Стробирующий ключ 10 производит выборку сигнала в конце паузы,а интегратор 11 накапливает эти выборки и устанавливает на резисторе 12 некоторое напряжение, подпирающее диод 5 ограничителя сигналов отрицательной 40 полярности. Таким образом, на вход

ФНЧ будет поступать последовательность ограниченных несимметричных импульсных сигналов, соответствующих первичному полю. Так как сигналы положительной О и отрицательной полярности U (см. фиг. 2) вызывают в ФНЧ встречнйе переходные процессы, то при некотором соотношении их амплитуд у = - наступит режим компенса- 50

Uя.

1 ции переходного процесса. Напряжение с выхода интегратора 11 через систему обратной связи автоматически поддерживает режим компенсации, т.е. обеспечивает подавление собственного процесса ФНЧ. Для избежания наложения на сйгнал управления измеряемых полезных сигналов, поступающих с магнитоприемника в паузах между импульсами первичного поля, необходимо по- ф) добрать такие режимы работы ключа 10 и интегратора 11, чтобы замыкание ключа 10 производить в конце паузы между импульсами первичного поля, когда

"сг зный сигнал будет достаточно мал 5 (момент времени между „ -:с см. фиг. 2). Это же можно сделать подбором постоянной времени интегратора

11, намного превышающем длину аномалии при использовании устройства в подвижной системе, например в аэроварианте МПП, когда длительность аномалии полезного сигнала измеряется секундами.

Соотношение амплитуд — автомаU2

О„ тически устанавливается ограничителем с помощью системы обратной связи через ключ 10 и интегратор 11. Таким образом, данное устройство разрешает противоречие между стремлением сузить полосу измерительного канала в целях обеспечения помехозащиты и отрицательными последствиями сужения полосы — появлением фона от собственного переходного процесса ФНЧ. Одновременно устройство автоматически компенсирует дрейф нуля усилителя.

Расчеты показывают, чта коэффициент компенсации собственных переходных процессов фильтра соответствуют величине фактора обратной связи К р, где Кр — коэффициент передачи цепочки ФНЧ вЂ” усилитель, коэффициент передачи цепочки 10, 11 и 12, т.е. может достигать несколько десятков децибелл, что подтверждает высокую эффективность устройства.

Снижение коммутационных шумов за счет исключения из входной цепи стробирующего ключа позволяет поднять на порядок чувствительность измерительного устройства и, следовательно, снизить во столько же раэ эффективную площадь магнитоприемника, его габариты и вес.

Кроме того, за счет согласования амплитудно-частотной характеристики входного устройства МПП со спектром полезного сигнала появляется возможность увеличить отношение сигнал/помеха.

Формула изобретения устройство для геоэлектроразведки по методу переходных процессов, содержащее магнитоприемник, стробирующий ключ и последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель, синхронный фильтр и регистратор, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехоустойчивости,,в него введены двусторонний управляемый ограничитель, включенный между магнитоприемником и ФНЧ, и последовательно соединенные интегратор и резистор, причем выход усилителя соединей с входом стробирующего ключа, выход которого соединен с входом интегратора, а управляемый вход ограничителя с выходом интегратора, подсоединенного к резистору.

819775

Составитель В. Майфмин

Техред Н. Ковалева Корректор В. Синицкая

Редактор п.филиппова

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1385/27 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике. Под ред. Каменецкого Ф.M., Л., "Недра", 1976, с. 56-57.

2. Авторское свидетельство СССР-

9 331356, кл. G 01 Ч 3/16, 1969.

3. Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике. Под ред. Каменецкого Ф.М.

Л., "Недра", 1976, с. 61 (прототип).