Устройство для аэроэлектроразведки

 

Союз Советскик

Социалистическык

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп890336 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.04.80 (21) 2909609/1825 (51) М. Кл.

G 01Ч 3/06 с присоединением заявки РЙ—

ГееуАвретееяяь и квинтет

СССР (23) Приоритет ве змеи язебретеняй и втярытяй

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень №46

Дата опубликования описания 18.12.81 (53) УДК 550. .837(088.8) (72) Авторы изобретения

И. М. Бучма, Ю. П. Калынюк и B. М. Поджарый

Специальное конструкторско-технологическое бюро физико-механического института AH Украинской CCP (7I) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к устройствам индуктивной электроразведки, использую- щим низкочастотные гармонически, изменяющиеся электромагнитные поля и может быть использовано для поиска и разведки местоположения проводящих объек5 тов и определения контурных границ про- ° тяженных проводящих тел, например руд-. ных месторождений полезных ископаемых, а также в морской геофизике.

1О

Известно устройство для измерения полуосей элипса полирязаций магнитного поля, состоящее из двух взаимно ортогональных магнитоприемников,квадратурного фазовращателя,суммарноразностной cxel5 мы и дифференциального амплитудного указателя коммутационного типа, содержащего последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, избирательный усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и выходной измерительный прибор, а также генератор коммутационного напряжения, выход которого подключен к управляющим цепям коммутатора и синхронного выпрямителя 1) .

Однако указанное устройство имеет ограниченную помехоустойчивость к действию геологических помех в виде мощных слоев проводящих насосов, часто пок-, рывающих месторождения полиметаллических руд.

Наиболее близким к изобретению является устройство для геоэлектроразведки, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предохранительными усилителями, выход одного из которых подключен к первому входу сумморазностной схемы через квадратурный фазоврашатель, а выход второго соединен со вторым входом сумморазностной схемы непосредственно, регулируемый делитель напряжения, дифференн:иальный амплитудный указатель периодического сравнения (коммутационного типа), подключенный к выходам сумморазностной схемы и включающий последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, 890336 сумматор, усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и измерительный прибор а также генератор коммутационного напряжения, один выход которого подключен к управляющим входам коммутатора и син- 3 . хронного выпрямителя, а второй выход (противофазный первому) - ко входу регулируемого делителя напряжеййя, выход которого подключен ко второму входу сумматора, В таком устройстве сигнал от l0 проводящего полупространства (слоев проводящих наносов морской воды) компенсируется в сумматоре и на результат измерений не влияет (2).

Недостаток такого устройства состоит в том, что при проведении поисковых работ с борта летательного аппарата колебания высоты полета обслуживают колебания уровня сигнала от проводящего полупространства, что приводит к раскомпенсации и появлению сигнала ошибки, пропорционального амплитуде колебаний высоты полета. В этом случае обнаружение малых аномальных сигналов от искомых объектов на фоне колебаний, вызванных изменением высоты полета, невозможно.

Бель изобретения — повышение разрешающей способности, чувствительности и помехоустойчивости измерений, а также снижения дрейфа нуля. 30

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предварительными усилителями, выход одного из которых подключен к пер- зз вому входу сумморазностной схемы через квадратурный фазовращатель, а выход второго - ко второму входу сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения, дифференциальный 40 амплитудный указатель периодического сравнення, подключенный к выходам сумморазностной схемы и включающий последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, сумматор, уси- 45

I литель огибающей, синхронный выпрямитель, фильтр нижних частот и регистратор, а также генератор коммутационного на. пряжения, один выход которого подключен к управляющим входам коммутатора и синхронного выпрямителя, а второй (противофазный) — ко входу управляемого делителя напряжения, выход которого подклкяен ко второму входу сумматора, дополнительно введены источник опорного у напряжения и второй фильтр нижних чаотот, подключенные ко входам дифференциального усилителя, причем вход второго фильтра нижних частот подключен к выходу синхронного выпрямителя, выход дифференциального усилителя подключен к управляющему входу делителя напряжения.

На чертеже представлена функп:иональная схема устройства для геоэлектроразведки.

Устройство содержит магнитоприемники 1 и 2, соединенные соответственно с предварительными усилителями 3 и 4, выход одного из к т соединен через квадратурный фазоврашатель 5 с первым входом сумморазностной схемы 6, а выход второго соединен со вторым входом сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения 7, последовательно соединенные коммутатор

В, входы которого подключены к выходам сумморазностной схемы, усилитель несущей 9, детектор 1 О, сумматор 11, избирательный усилитель огибающей 12, синхронный выпрямитель 13, фильтр нижних частот 1 4, регистратор 1 5, а также генератор коммутационного напряже ния 16, выход которого подключен к управляющим цепям коммутатора, синхронного вып рямителя и ко входу управляемогс делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом сумматора, источник опорного напряжения

1 7 и последовательно соединенные фильтр нижних частот 18, дифференциальный уси« литель 19, причем вход фильтра нижних частот 1 8 подключен к выходу синхронного выпрямителя, а выход источника опорного напряжения - ко второму входу дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу делителя напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы, принимаемые магнитоприемниками 1 и 2, усиливаются предварительными усилителями 3 и 4. Выходной сйт нал усилителя 3 сдвигается по фазе фазоврашателем 5 на в и затем с помощью

Ъ. сумморазностной, схемы 6 формируются сигналы суммы 0с и разности Ор

Сигналы U< и Ор коммутатором 8 поочередно и периодически с частотой коммутации подаются на усилитель 9. Затем полученный в результате коммутации амплитудно-фазомодулирова нный сигнал детектируется детектором 10. Огибающая на частоте коммутации, пропорциональная уровню вторичного сигнала от искомого объекта, через первый вход сумматора 11 подается на усилитель 12 и вы890336 прямляется синхронным выпрямителем 13 и после фильтрации высокочастотных составляющих фильтром нижних частот 14 (с постоянной времени ) подается на регистратор 15, Кроме того, выходной сигнал синхронного выпрямителя 13 через другой фильтр нижних частот 18 (с постоянной времени Т„) ) взаимодействует на один вход дифференциального усилителя 1 9, второй вход которого под10 ключен к источнику опорного напряжения

17. Выходное напряжение дифференциаль-ного усилителя 1 9 воздействует на управляющий вход делителя напряжения 7.

Режим работы дифференциального усилителя 1 9 подбирается так, что на выбранной высоте полета при отсутствии сигнала от искомого объекта с его выхода на управляющий вход делителя напряжения 7 подается такое смешение, при котором сигналом с выхода делителя напряжения 7 компенсируется сигнал от проводящего полупространства и регистратор 15 фиксирует нуль. При появлении колебаний (изменений,> уровня сигнала от проводящего полупространства эти колебания выделяются на выходе синхронного выпрямителя 13, проходят через фильтр нижних частот 1 8, дифференциальный усилитель 1 9 и воздействуют на управляюший вход делителя напряжения 7, вызывая колебания выходного сигнала делителя напряжения 7, которые, суммируясь в сумматоре 11 с колебаниями сигнала от полупространства, взаимно компенси- И руются.

Кратковременные появления сигналов от локальных проводящих объектов или от граничных областей больших проводящих объектов вызывают на выходе синхронного 40 вьптрямителя колебания с более широким частотным спектром, чем колебания, вызванные изменениями высоты полета. И эта верхняя часть спектра, вызванная появлением проводящих объектов, не прохо- аз дит через фильтр нижних частот 1 8, а проходит через фильтр нижних частот 14, у которого частота среза выше чем у фильтра 18, и регистрируется регистратором 15. 50

Таким; образом, введение в устройство источника опорного напряжения, фильтра нижних частот и дифференциального усилителя дает возможность скомпенсировать сигналы, вызванные колебаниями высоты полета летательного аппарата, и регистрировать только сигналы от локальных проводящих объектов или от контурных границ протяженных проводящих тел, что повышает чувствительность и разрешающую способность аэроэлектрораэведочного устройства, а также позволяет устранить дрейф нуля и влияние инфранизкочастотных шумов.

Формула изобретения

1 . Устройство для аэроэлектроразведки, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предварительными усилителями, выход одного из которых подключен к первому azoay с моразностной схемы через квадратурный фазоврашатель, а выход второго подключен ко второму входу сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения, дифференциальный амплитудный указатель периодического сравнения, подключенный к выходу сумморазностной схемы и включаюший последовательно соединенные коммутатор, усили тель несущей детектор, сумматор, уси- о литель огибающей, синхронный выпрямитель, фильтр нижних частот и регистратор, а также генератор коммутационного напряжения, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, синхронного выпрямителя и ко входу управляемого делителя напряжения, выход которого подключен ко второму- входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствителен ности, разрешаюшей способности и помехоустойчивости измерений, а также снижения дрейфа нуля, в него дополнительно введены источник опорного напряжения и второй фильтр нижних частот, подключенные ко входам дифференциального усилителя, причем вход второго фильтра нижних частот подключен к выходу синхроннОгО Выпрямителя, ВыхОд дифференциаль> ного усилителя подключен к управляющему входу делителя напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мизюк Л. Я. и др. "Измерение инвариантов магнитного поля при электроразведке", Киев, Наукова Думка, 1976, с. 56.

2. Авторское свидетельство СССР № 2787533/18-25, кл. Cj 01Ч 3/16, 1980 (прототип).

Составитель Л. Воскобойников

Редактор Ю. Петрушко Техред С. Мигунова Корректор М. Б!ароши

Заказ 10986/76 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", t". Ужгород, ул. Проектная,