Цифровая электроразведочная станция

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совет скнк

Соцналнстнческнк

Реслублнк (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву

{51) М. Кл. (01 V 3/10 (22) 3апВаеНо 27.06.80 (2} ) 2950446/18-25 с присоединением заявки .%

1есудэрствкнный комитет

СССР (23) Приоритет

{ 53 ) Уд К 550. 837 (088. 8) на делом изобретений н открытий

Опублнковано 07.03.82. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 09.03,82

И. Ф. Глумов, Н. И. Желудков, }О. П. Лапшинов, В. Л. Симановский (72) Авторы изобретения

",«1 чСВСиВ;}(- .;;Я

1 йлХЕНТИО. Ф

БРЕХНИ "}96 с ; (7!) Заявитель (54) ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к геофизичес« кой измерительной технике, в частности, к устройствам для ведения геоэлектроразведочкых работ.

Известны электрораэведочные станции, содержащие приемники, усилитель, компенсатор, коммутатор со схемой управления, аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов, форматер и регистратор, регистрирующие в цифровой форме на перфоленту или магнитный

О носитель измеряемую информацию 13.

Однако в известных станциях дискретизация принимаемых сигналов осуществляется с постоянным шагом квантования по времени независимо or амплитуды и скорости. спадания сигнала, следствием чего является большой расход носителя.

Кроме того, недостатком известных цифpoBbIx электроразведочных станций является низкая точность при обработке слабых сигналов.

Известна также цифровая станция, содержащая аналого-цифровой преобразователь, блок управления, генератор перестраиваемой частоты, блок выявления закона изменения принимаемого сигнала и регистратор, в которой период дискретизации меняется в соответствии с выявленным законом изменения принимаемых сигналов (2).

Недостатком этой станции является необходимость одновременной регистрации значений сигнала и параметров закона его изменения, вырабатываемых блоком выявления закона изменения сигнала. В результате избыточность информации устраняется незначительно, а сложность обработки да}тных на ЭВМ, в связи с

15 необходимостью их расшифровки, усложняется.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электроразведки, содержащее последовательно включенные приемник, усилитель, преобразователь напряжениечастота, схему И и последовательно сое» диненные выходной счетчик импульсов

417 4

55

3 911 выходные вентили, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок-управления, один выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И (33„

Недостатком этого устройства является невысокое отношение сигнал-помеха (точность) при регистрации малых значе» ний экспоненциального сигнала.

Цель, изобретения — повышение точности измерений и производительности труда.

Эта цель достигается тем, что в электроразведочную станцию, содержащую последовательно включенные приемник, усилитель, преобразователь напряжениечастота, схему И и последовательно сое« диненные выходной счетчик импульсов, выходные вентилй, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления, один выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй — к второму входу схемы И, дополнительно на выходе схемы И включен многоступенчатый триггерный делитель частоты, выходы каждой ступени которого подключены к информационным входам блока вентилей, соединенных по выходам собирательной схемой, выход которой соединен с входом выходного счетчика, причем первый информационный вход блоza вентилей соединен с выходом схемы

И, а между выходами:генератора тактовых импульсов и блока управления включен блок задания интервала аппроксимации, выходы которого подключены к блоку управления, управляющим входам блока вентилей и входу выходных вентилей.

При этом блок задания интервала аппроксимации содержит параллельный триггерный регистр, последовательно соединенные первый и второй счетчики, блок дополнительных вентилей, первые входы которых соединены с выходами параллельного триггерного регистра, а вторые входы, кроме первого вентиля, соединены с выходами ступеней второго счетчика, выходы блока дополнительных вентилей через собирательную схему и формирователь сигнала записи подключены к управляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока задания интервала аппроксимации, подключенный к блоку управления станции, соединен к первым . входам параллельного триггерного регион» ра и к переключателю, подключенному к

5 0

)5

45 управляющим входам второго счетчика, вторые входы параллельного триГгерного регистра соединены соответственно с выходами второго счетчика и выходами каждой ступени первого счетчика, выходь параллельного триггерного регистра под» ключены к управляющим входам блока вентилей, а унравляющий вход блока зада" ния интервала аппроксимации, соединенный с генератором тактовых импульсов, подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиля блока дополнительных вентилей.

На чертеже представлена схема цифрс вой электроразведочной станции.

Цифровая электроразведочная станция содержит последовательно включенные индукционный приемник 1, усилитель 2, преобразователь напряжения в промежуточный электрический параметр (временный интервал или частота)3, схему И 4, многоступенчатый триггерный делитель 5 частоты. Выходы 6 и 7 каждой ступени деления (триггера) 8 и 9 и выход схемь

И через. первые дополнительные вентили

10-12 блока вентилей, показанных пунктиром, и первую собирательную схему 13 подключен к входу выходного счетчика 14.

Входы 15-17 вентилей 10-12 подключены к выходу блока 18 задания интервала аппроксимации, выходам триггеров

19-21 регистра 22. Установочный вход

23-25 каждого из триггеров 19-21 сое динен с соответствующим выходом 2628 одного из триггеров 29-31 первого счетчика 32. Его вход 33 подключен к выходу второго счетчика 34. Вход 3537 соответственно триггеров 38-40 второго счетчика через блок дополнительных вентилей 41 3 и вторую собирательную схему 44 подключен к входу формирователя 45 сигнала записи, выход которого подключен к входам вентилей 46, вторые входы 47 которых подключены к выходам счетчика 14. Вторые входы 48-50 блока вентилей подключены к выходам соответственно триггеров триггерного регистра блока задания интервала аппроксимации.

К выходам 51 выходных вентилей последовательно подсоединены форматер 52 кода, индикатор 53 и регистратор 54.

Вход первого триггера второго счетчика блока задания интервала аппроксимации, кроме того, подключен к выходу генератора 55 тактовых импульсов. Коэффициекг пересчета этого счетчика может меняться переключателем 56, задающим длину интервалов аппроксимации или вручную, или автоматически по команде с блока

5 9114

57 управления, вход которого подключен к выходу генератора 55, и выходысоответственно к преобразователю 3, схеме 4 и вторым установочным входам 5860 соответственно триггеров 19-21

5 триггерного регистра 22.

В цифровой электроразведочной станции выполняется автоматическое усреднение результатов измерения и автоматическая смена периода регистрации в зависимости ð от количества усредняемых измерений.

Работа цифровой станции происходит следующим образом.

Перед началом регистрации триггеры всех счетчиков устанавливаются блоком

57 в исходное (обнуленное) состояние.

Блок 57 управления по тактовым импульсам с выхода генератора 55, который задает частоту дискретизации непрерывного сигнала, запускает преобразователь

3. Одновременно тактовые импульсы поступают на вход 35 двоичного счетчика

34, который формирует соответствующий интервал аппроксимации, и на первый вход вентиля 41. 25

Преобразователь 3 преобразует электрическое напряжение в эквивалентный временной интервал или частоту электрических импульсов. Электрические импульсы с выхода схемы 4 поступают на вход многоступенчатого делителя 5 частоты и первый вход дополнительного вентиля 10.

На второй вход 15 вентиля 10 поступает разрешающий сигнал с триггера 19 буферного регистра 22. Триггеры 19-21 реги35 стра 22 перед началом цикла регистрации по входам 58-60 установлены в исходное состояние управляющим сигналом с блока 57. Импульсы частоты с выхо40 да вентиля 10 через собирательную схему 13 поступают на вход счетчика 14, На второй вход 48 дополнительного вентиля 41 поступает разрешающий сигнал с выхода триггера 19 регистра 22.

Вентиль 41 пропускает тактовые импульсы, которые через собирательную схему

44 постунают на вход формирователя 45 импульсов записи. Формируемый последним из каждого прошедшего через вентили 41-43 тактового импульса, импульс

50 записи поступает на входы блока вентилей 46 и переписывает из счетчика 14 в форматер 52 накопленный код. Форматер 52 преобразует формат кода в формат, удобный для его отображения на индикаторе 53 и записи регистром 54.

Первые измерения регистрируются без усреднения. При этом величина последних

17 6 устанавливается кратной 2, например 64, и определяется емкостью двоичного счеч чика 34, емкость последнего задается переключателем 56.

При емкости счетчика, равной 64, 64-й тактовый импульс, появляющийся на выходе счетчика 34 как импульс переполнения, перебрасывает по входу 23 триггер 19 регистра 22 в противоположное состояние. Тем самым триер 19 запрещает по входу 15 прохождение на вход счетчика 14 через вентиль 10 импульсов частоты и по входу, 48 прохож дение на вход формирователя 45 через вентиль 41 тактовых импульсов. Одновременно импульс переполнения счетчика 34 поступает на вход 33 счетчика 32 и перебрасывает его триггер 29. Триггер

29 своим выходом 27 устанавливает по входу 24 триггер 20 регистра 22 и триггер 30 счетчика 32 в единичное состояние. Тем самым на вход 16 вентиля 11 и вход 49 вентиля 42 поступа ют разрешающие сигналы. 11ифровая, элект роразведочная станция автоматически переходит в режим регистрации усредненного результата двух измерений.

В этом режиме вентиль 11 пропускает импульсы с выхода 6 триггера 8 на счетчик 14, т.е. результат каждого измерения фиксируется в счетчике 14 с коэффициентом 0,5. Преобразователь 3 в этом режиме по-прежнему запускается по каждому ТИ. Вентиль 42 пропускает на вход формирователя 45 каждый второй тактовый импульс, снимаемый с выхода триггера 38 счетчика 34. Очевидно, в счетчике 14 накапливается код, равный половине суммы двух измерений, который . и выдается на регистрацию через вентили 46.

Через 32 регистрации усредненных двух результатов измерений 128-й тактовый импульс перебрасывает в противоположное состояние следующий триггер буферного регистра 22, чем запрещает прохождение каждого второго тактового импульса на формирователь 45 и разрешает прохождение каждого четвертого тактового импульса на формирователь 45 для опроса счетчика 14 и усреднения четырех результатов измерения.

Через 32 регистрации усредненных четырех результатов измерения 256-й тактовый импульс перебрасывает следующий триггер регистра 22 в противополо жное состояние, чем запрещает прохождение каждого четвертого тактового импульса, на вход формирователя 45, и

7 91141 разрешает прохождение каждого восьмого импульса, т.е. усреднение в счетчике

14 восьми результатов измерений. Через

32 регистрации станция переходит в сле дующий режим усреднения и т.д. до усред- 5 нения заданного числа результатов измерений (в данном случае до усреднения шестнадцати результатов измерений), в котором станция работает до окончания цикла регистрации.; о

С началом следующего цикла регистрации работа узлов цифровой электроразведочной станции повторяется.

Станция может применяться при проведении морских и сухопутных электроразве-1 дочных работ и особенно эффективно при больших временах прослеживания. формула изобретения 20

1. 1Лифровая электроразведочная стан ция, содержащая последовательно включенные приемник, усилитель, преобразователь напряжение-частота, схему И и по- 2 следовательно соединенные выходной счетчик импульсов, выходные вентили, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок зо управления, первый выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения 35 точности измерений и производительности труда, в нее введены многоступенчатый триггерный целитель частоты, блок вентилей, собирательная схема и блок задания интервала аппроксимации, при этом выход 4g схемы И подключен к входу многоступенчатого триггерного делителя частоты, выходы каждой ступени которого подключены к информационным входам блока вентилей, соединенных по выходам собира- 4> тельной схемой, выход которой соединен с входом выходного счетчика, причем первый информационный. вход блока вентилей соединен с выходом схемы И, а к выходу генератора тактовых импульсов подключен блок задаши интервала аппроксимации, выходы которого подключены к блоку управления, управляющим входам блока вентилей и входу выходных вентилей.

2. Станцияпопь 1, отличаю щ а я с я тем, что блок задания интервала аппроксимации содержит параллельный триггерный регистр, последовательно. соединенные первый и второй счетчики, блок дополнительных вентилей, первые входы которых соединены с выходами параллельного триггерного регистра, а вторые входы, кроме первого вентиля, соединены с выходами ступеней второго счетчика, выходы блока дополнительных вентилей через собирательную схему и формирователь сигнала записи подключены к управляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока задания интервала аппроксимации, подключенный к блоку управления станции, соединен к первым входам параллельного триггерного регистра и к переключателю, подключенному к управляющим входам второго счетчика, вторые входы параллельного триггерного регистра соединены соответственно с выходами второго счетчика и выходами каждой ступени первого счетчика, выходы параллельного триггерного регистра подключены к управляющим входам блока вентилей, а управляющий вход блока задания интервала аппроксимации, соединенный с генератором тактовых импульсов, подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиля блока дополнительных вентилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поперану Л. И., Черсин В. Г.

Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин.

М., Недра", 1978, с. 65, 47.

2. Авторское свидетельство СССР

% 559204, кл. 5 01U 3/10, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

Ne 646294, кл. Cj 01 U 3/10, 1979 (прототип).

911417

Заказ 1117/35 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Воскобойников

Редактор Т. Кугрышева Текред Л. Пекарь КоррекгорЛ. Бокшан