Устройство для геоэлектроразведки

 

1828I52

CoII.a Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.06.79 (21) 2787533/18-25 (51) М.Кл G О1 Ч 3/06 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ч 17 (45) Дата опубликования описания 26.06.81 (53) УДК 550.837 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Бучма и Г. A. Зайцев (71) Заявитель Специальное конструкторско-технологическое бюро физикомеханического института АН Украинской ССР: (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к электроразведочным устройствам с использованием гармонически изменяющихся электромагнитных полей и может быть использовано в электроизмерительной технике для индикапии флуктуаций фазовых сдвигов двух гармонических сигналов.

Известны устройства для геоэлектроразведки, используемые для измерения полуосей эллипса поляризации магнитного поля, состоящие из схемы векторного преобразования, содержащей входные ортогоиальные магнитопрпемпики, предварительItые усилители, квадратурный фазовращачель и суммо-разностную схему, и дифференциального амплитудного указателя коммутационного типа, содержащего последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, избирательный усилитель напряжения частоты коммутации, синхронный выпрямитель и выходной измерительный прибор, а также делитель частоты, выход которого подключен к цепям управления коммутатора и синхронного выпрямителя, а вход — или к задающему генератору, возбуждающему первичное электромагнитное поле (1), или к одному из входов суммо-разностной схемы (2).

Указанные устройства имеют ограниченную помехоустойчивость.

Известно также устройство для пзмере пя полуосей эллипса поляризации магнитного поля, состоящее из двух ортогональных магнитоприемников, квадратурного фазовращателя, суммо-разностной схемы и дифференциального амплитудного указателя коммутационного типа, содержащего последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, избирательный усилитель, синхронный выпрямитель и выходной измерительный прибор, а также

".енератор коммутационного напряжения, гыход которого подключен к управляющим цепям коммутатора и синхронного выпрямителя (3).

Недостаток такого устройства в невысокой разрешающей способности измерений прн разведке рудных месторождений, залегающих на больших глубинах илп же покрытых мощными слоями проводящих наносов, поскольку в этом случае они обуславливают значительную, порядка 1 — 2. 10 —, поляризацию суммарного поля, тогда как поляризация поля от искомых

25 объектов может быть на порядок меньше.

В этом случае выделение аномальных сигналов на фоне сигнала от проводящих наносов затруднительно, поскольку измерения должны проводиться при пониженной чувствительности.

828152

Целью нзооретения являстся повышение зазрсша10щс1! способности и чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два взаимно ор. Огоl(а:".ьных магнитОпр11смпи на, кс1ждый ns которых соединен с предваритсльнымн усилителями, выход одного из которых lio;;— ключен к первому входу сумма-разностной через квадратный фазовращатс 1ь, а выход другого соединен со вторым входом

< уммо-разпостпой схемы непосредственно, а также дпффсренцнальный коммутацнонill IH указатель нсриодичсского сравнсния, подключенный к выходам суммо-разностной схемы,и включающий в себя послсс1овательiIo cocIH!IåHíüIå коммутатор, усилитель нссущсй и детс (тор, а татке после",оватсльно (0etFrncI!HI!0 избирательный усилитель, синхро1!ный! выпрямитель и измерительный 20 ,1рибор, причем к управляющим входам (оммутатора и синхронного выпрямителя подключен генератор коммутационного на.1ряжсния, дополнительно введены послс.;оватсльно соединенные рсгулируе(!ь1й дс- 25 литель напряжения и сумматор, второй

lïo,l которого соединен с выходом детектора, выход — со входом избирательного усилителя огибающей, а вход регулируемого делителя напряжения подключен ко втоюму выходу генератора коммутационного (апряжения.

В таком устройстве сигнал, обусловленный проводящим полупространством на

1;ыходе дстсктора без учета побочных со- 35

1тавляющих детектирования, можно представить выражением где К, — коэффициент передачи детектора;

U; (pl., (p2 — соответственно амплитуды и фазы выходных сиг- 45 палов магнитоприемников;

0 — частота коммутации; (р — начальная фаза сигнала коммутации. 50

На противофазном выходе генератора частоты коммутации действует сигнал, определяемый выражением

U.,„,. = — U sign sin(9i+(p), (2) 55

"де У вЂ” амплитуда напряжения управления.

Подбирая коэффициент передачи делителя напряжения К„, так, чтобы К„„U = 5О

=Х U!U>, получим на выходе делителя напряжение

U„, = — R „U„sign sin (Of+ (p) =

= — К U!U sign sin(И+(p). (3) (/д .— К 1 U, Ь sin ((pl — (pg) sign $1п (1+ () (1) 40

В результате суммирования напряя(сннй

l i ) и (3) влияние полупространства компенсируется и измерения аномальных эффектов можно проводить при макснмаль110й чувствительности, что увеличивает разрсшающую способность устройства. г1а чсртсжс представлена блок-схема устройс. в":: для геоэлектроразведки.

Ус..:.ойств0 содержит взаимо ортогональ:l! l0 магнитоприсмники 1 и 2, соединенныс соотвстс!в(нно с предварительными уснли. елями 8 и 4, выход одного нз которых сос.-,111!сн через квадратурный фазовращатель

5 с первым входом суммо-разностной схемы

6, а выход другого соединен со вторым входом суммо-разностной схемы непосредственно, последовательно соединенные коммутатор 7, входы которого подключены к выходам суммо-разностной схемы, дифф— рс нциальный коммутац!10HHQH указатель, включан>щий усилитель несущей 8, детектор 9, сумматор 10, избирательный усилитель огибающсй 11, синхронный выпрямитель 12, измерительный прибор 18, а также генератор коммутационного напряжения 14, псрвый (Основной) Выход которого подклlо(сн к управляющим цепям коммутатора синхронного выпрямителя, и регулируемый делитель напряжения 15, вход которого подключен ко второму (противофазному !; отношению к основному) выходу генерато ра коммутационного напряжения, а выход — ко второму входу сумматора.

Данное устройство работает следующим образом.

Принимаемые магнитоприемниками 1 и

2 сигналы усиливаются предварительными усилителями 8 и 4. Выходной сигнал уси:.HòñlH 8 сдвигается по фазе фазовращате, см 5 на (/2 н затем с помощью суммораз11остной схемы 6 формируются сигналы суммы У,. и разности U,... Си! !(алы U, и U> с помощью коммутатора 7 поочередно с частотой коммутации подаются на усилитель

",. Затем полученный в результате коммута ции амплитудно-фазомодулирова нный сигнал детектируется детектором 9, на выходе которого измеряется среднее значение сигнала, пропорциональное большой полуоси эллипса поляризации магнитного поля.

OrHáàþùàH на частоте коммутации, пропорциональная малой полуоси (или произведению полуосей) через первый вход сумматора 10 подается на избирательный усилитель 11 и после усиления выпрямляется синхронным выпрямителем 12, который управляется тем же сигналом генератора коммутационного напряжения 14, что и комму-! атор, измеряется измерительным прибором

18. Для компенсации сигнала, обусловленного проводящим полупространством, к г(ротивофазному выходу генератора коммутационного напряжения подключен регулируемый делитель напряжения 15, выходной сигнал которого подается на второй вход

828152

Формула изобретения

Г

1 1

Составитель В. Зверев

Техред И. Заболотнова Корректор И. Осиповская

Редактор О. Филиппова

Заказ 576/515 Изд. № 355 Тираж 749 Подписное

НПО с Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент> сумматора 10. В результате этого устройством измеряется только аномальный сигнал, обусловленный проводящими объек7 ами.

Таким образом, введение в устройство сумматора и рсгулируемого делителя па1:ря>кен11я даст возможность компенсировать в 113меритсльном канале известный большой сигнал от проводящего полупространства и позволяет измерять только малый аномальный сигнал при высокой чувствительности, что повышает разрешающую способность устройства прп поиске г.7убпннь1х проводящих объектов.

Устройство для геоэлектроразведки, содержащее два взаимно ортогональных магнитоприемника, каждый из которых соединен с предварительными усилителями, выход одного пз них подключен к первому входу суммо-разностной схемы через квадратурный фазовращатель, а выход другого соединен со вторым входом суммо-разпостной схемы непосредственно, а также дифференциальный коммутационный указатель периодического сравнения, подключенI1bIé к выходам суммо-разностной схемы и включающий в себя последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей и детектор, а также последовательно соедипенныс усилитель огибающей, синхронный

5 выпрямитель и измерительный прибор, к управляющим входам коммутатора и спн. ронного выпрямителя подключен генера7ор коммутационного напряжения, отлич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

10 разрешающей способности и чувствительности измерений, в него дополнительно введены госледоватсльно соединенные регулируемый делитель напряжения и сумматор, гторой вход которого подключен к выходу

15 детектора, а выход — ко входу избирательного усилителя огибающей, а вход регулируемого делителя напряжения подключен ко второму выходу генератора коммутационного напряжения.

Источники информации, принятые во в11имание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство CCCP ,,"й 338879, кл. G 01 V 3/06, 1972.

25 2. Авторское свидетельство СССР

K 661473, кл. G 01 V 3/06, 1976.

3. Мизюк Л. Я., Поджарый В. М. и

Проць Р, В. Измерение инвариантов магнитного поля при электроразведке. Киев, З0 «Наукова думка», 1976, с. 56 (прототип).