Устройство для моделирования электромагнитной индукции

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1), 928373 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01,08.80 (2! ) 2967147/18-24 (51)М. Кл. (т 06@ 7/48 с присоединениех1 заявки М

9кудерсткеннХ кемитет

СССР (23)Приоритет

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень рй 18

Дата опубликования описания 18.05.82 ае делам нзебретеевй и еткрытвХ (53) УДК 681.3Э8 (088.8) (72) Автор изобретения

И. П. Мороз (7I ) Заявитель

Институт прикладных проблем механики и мате

АН Украинской CCP (S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Изобретение относится к электрическому моделированию и может быть использовано при решении обратных задач электроразведки.

Известно устройство, содержащее ванну с электролитом и моделями, возбуж5 даюший генератор, соединенный с излучающей антенной для создания в области ванны однородного магнитного поля, измерительный зонд, содержащий преобра1О эователь частоты, ко входу которого подключены датчики электромагнитного поля, а к выходу через развязочные трансформаторы - приемно-регнстрируюший блок.

Гетеродчнный вход преобразователя частоты соединен через стабилизатор гетеродинного напряжения и развязочные трансформаторы с гетеродином (1)

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования задач электромат.нитной индукции, содержашее преобразователь частоты, вход которого подключен к датчику поля, а выход через развязочные трансформаторы - к приемно-регистрируюшему блоку. При этом гетеродинный вход преобразователя подключен через развязочные трансформаторы K гетеродину Г2)

Ъ

Недостаток этих устройств заключается в неполной электромагнитной развязке измерительного зонда от внешних радиоизмерительных приборов, вызванной паразитной емкостью обмоток трансформатора.

При этом на сами трансформаторы оказывают влияние возбуждающее .электромагнитное поле антенны, поскольку их рабочий диапазон совпадает с воэбуждаюшим полем. Это приводит к появлению промежуточной частоты, что значительно ухудшает точность моделирования. Экранировка, трансформаторов отдельными экранами не решает проблему полностью, поскольку экраны увеличивают проходную между обмотками емкость. Кроме того, автономный (батарейный) источник пи- . тания имеет большие габариты и занимает объем больше электронной схемы

3 9283 зонда, Известно, что чем меньше габариты зонда, тем меньше уровень возбуждения в нем наводок. Существующие опти.ческие линии передачи (светодиод — световод — фотодиод) способны передавать

S без искажения сигналы промежуточной частоты 10 кГц, однако из à широкого спектра частот (свыше 10 МГц) они не эффективны для передачи колебаний гетеродина. Кроме того, они требуют еше дополнительного электропитания.

Е1ель изобретения — повышение точ-! ности моделирования.

Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования электромагнит- 5

I5 ной индукции, содержащее возбуждающий генератор, соединенный с излучающей ан тенной, гетеродин, датчик электромагнитного поля, подключенный к первому входу преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные светодиод. и световод соединен с приемнорегистрирующим блоком, а также ампли. тудный детектор, стабилизатор питания и стабилизатор гетеродинного напряжения, введены амплитудный модулятор и линия передачи, выполненная из последовательно соединенных 4С -контуров, при этом выход гетеродина соединен с входом амплитудного модулятора, выход которого

30 через линию передачи .подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизатора гетеродинного напряжения и стабилизаO тора питания, выход кот,орого соединен с питающими входами преобразователя час то ты и стабилиэв тора гетеродинног о напряжения, выход которого подключен к второму входу преобразователя частоTbI.

На чертеже представлена функциональная схема устройства."

Антенная система 1 соединена с возбуждающим генератором 2, датчик электромагнитного поля 3 подключен через преобразователь 4 частоты, светодиод 5 и световод 6 к приемно-регистрирующему блоку 7. Выход с табилиэа тора 8 пита- . ния — к питающим входам преобразователя 4 частоты и стабилизатора 9 гетеродинного напряжения. Входы последних подключены через амплитудный детектор 10, линию 11 передачи, амплитудный модулятор 12 к:гетеродину 13.

Устройство работает следующим образом, 55

Антенная система 1, питаемая. гене-! ратором 2, возбуждает однородное электромагнитное попе в диапазоне частот от

73 4

30 кГц до 15 МГц. Сигналы от электромагнитного датчика 3 поступают нв преобразователь 4 частоты, где с помощью гетеродинного напряжения, поступающего от стабилизатора 9 напряжения, преобразуются в постоянную промежуточную частоту 10 кГц. Электпч рический сигнал промежуточной частоты преобразуется в светодиоде 5 в световой, который по световоду 6 поступает на приемно-регистрирующий блок 7. Преобразователь 4 и стабилизатор 9 гетеродинного напряжения питаются от стабилизатора 8 питания.

Формирование источника питания и гетеродинного колебания измерительного зонда осуществляется следующим образом.

Выходное .колебание с модулятора 12 по линии 11 передачи поступает на амплитудный детектор 10, где детектируется. Выходное напряжение детектора

10 содержит постоянную и переменную составляющие. Постоянная составляющая поступает на стабилизатор 8 питания, а переменная — на стабилизатор 9 гетеродинного напряжения.

Применение предлагаемого устройства .позволяет обеспечить точность измерения амплитуды напряженности электромагнитного поля до 17 и фазы до 2О в диапазоне частот от 30 кГц до 15 МГц. формула изобретения

Устройство для моделирования электромагнитной индукции, содержащее возбуждающий генератор, соединенный с излучающей антенной, гетеродин, датчик электромагнитного поля, подключенный к первому входу преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные светодиод и световод соединен с приемно-регистрирующим блоком, а также амплитудный детектор, стабилизатор питания и стабилизатор гетеродинного напряжения, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены амплитудный модулятор и линия передачи, выполненная иэ последовательно соединенных ЬС -контуров, при этом выход гетеродинв соединен с входом амплитудного модулятора, выход которого через линию передачи подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизатора гетеродинного напряжения и стабилизатора питания, выход которого соединен с питающими входами преобра928373

1. Авторское

N. 572807, кл. зователя частоты и стабилизатора гетеродинного напряжения, выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

6 свидетельство СССР

g 06 Q 7/48, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

5 N 329537, кл. 3 06 Q 7/48, 1972 (прототип).

Составитель Е. фролов

Редактор И, Касарда Техред С. Мигунова Корректор О. Билак

Заказ 3242/62 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4