Устройство для определения подповерхностной структуры слоистых земных покровов

 

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических, Республик

«и 995040

{6! ) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 03.07.81 (21) 3312890/18-09 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 S 13/02

ГосуддрстаеныИ кенитат (23) Приоритет

Опубликовано 07.02.83. бюллетень М 5 во делан изааратеккк и открытий (53) УДК 621 ° 396. .96(088.8) Дата опубликования описания 09.02.83

А Ф

t (72) Авторы изобретения с

В.П. Золотарев, В.А. Кутев и М.И. Финкельитейн

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданскойавиации им, Ленинского комсомола (71) Заявитель (4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

П ОДПОВЕРХНОСТНОЙ, СТРУКТУРЫ

СЛОИСТЫХ ЗЕМНЫХ ПОКРОВОВ

Изобретение относится к геофизике и может использоваться при геологической разведке слоистых земных покровов, например торфяных месторождений, песчаных грунтов, мерзлых почв и т.п., с помощью электромагнитных

5 волн.

Известно устройство для радиолокационного обнаружения неоднородносте и определения внутренней структу-,о ры слоистых земных IloKpoBQB в котором между антенным переключателем и приемопередающей антенной введена линия задержки, обеспечивающая задержку отраженных сигналов на время, большее времени восстановления антенного переключателя $1 ).

Однако известное устройство имеет незначительный диапазон регистрируемых толщин. 20

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройст" во для определения подповерхйостной структуры слоистых земных покровов, оодержащее делитель частоты, последовательно соединенные генератор так. товых импульсов, генератор видеоим.пульсов, переключатель прием-передача, коаксиальную линию задержки и антенну и последовательно соединен ные приемный блок и индикатор с электроннолучевой трубкой {ЗЛТ), причем выход генератора тактовых импульсов соединен через делитель частоты с входом запуска развертки индикатора с ЭЛТ, а второй выход переключателя прием-передача соединен с первым входом приемного блока f2).

Однако йзвестное устрЬйство имеет невысокую эффективность определения структуры слоистых земных покровов а широком интервале их толщин.

Цель изобретения - повышение эффективности определения структуры слоистых земных покровов в широком ин» тервале их толщин.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения

99504 подповерхностной структуры слоистых земных покровов, введены линия задержки, 11 """раЗрядный кольцевой регистр, 1 весовых усилителей и И-вхедовый сумматор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен через линию задержки с управляющими входами приемного блока и и-разрядного коль" цевого регистра, выходы разрядов ко» торого соединены через весовые усили- 36 тели с соответствующими входами ° 1-входового сумматора, выход которого соединен с вторым входом приемного блока, а выход пилообразного. напряже" ния развертки индикатора с ЭЛТ соеди- 1% нен с третьим входом приемного блока.

При этом приемный блок содержит последовательно соединенные первый стробоскопический смеситель, первый 20 усилитель-расширитель, блок вычитания и фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй усилитель"расширитель, выход которого со- 25 единен с вторым входом блока вычитания, и последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, блок сравнения и формирователь строб" импульсов, выход которого соединен Зв с опорными входами первого и второго стробоскопических смесителей, при этом входы первого и второго стробоскопических смесителей и второй вход блока сравнения являются соответственно первым, вторым и третьим входами приемного блока, вход генератора пилообразного напряжения является управляющим входом приемного блока, а выход фильтра нижних частот является щ выходом приемного блока.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, линию 3 задержки, генератор 4 видеоимпульсов, переключатель 5 прием-передача, коаксиальную линию 6 задержки, .антенну .7, индикатор 8 с

ЭЛТ, приемный блок 9, включающий стробоскопические смесители 10 и 11, усилители-.расширители 12 и 13, генератор 14 пилообразного напряжения, блок 15 сравнения, формирователь 16 строб-импульсов, блок 17 вычитания и фильтр 18 нижних частот. Устройство

0 4 также содержит И-разрядный кольцевой регистр 19, И весовых усилителей 20 и И=входовый сумматор 21.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тактовых импульоов, работающий в автоколебательном режи" ме, формирует импульсы синхройизации (фиг. 2а), поступающие на запуск генератора 4 видеоимпульсов, делителя 2 частоты и через линию 3 задержки (с задержкой на время распространения сигналов в коаксиальной линии 6 задержки) на запуск генератора 14 пилообразного напряжения и И-разрядного кольцевого регистра 19. Видеоимпульсы генератора 4 через переключатель 5, коаксиальную линию.6 задержки возбуждают антенну 7, в результате чего формируется зондирующий сигнал. Напряжение с выхода генератора 14 пилообразного напряжения поступает на первый вход блока 15 сравнения, на второй вход которого подается пилообразное напряжение развертки индикатора 8 с ЭЛТ, вход запуска которого соединен с выходом делителя 2 частоты (фиг.2б). В результате сравнения указанных напряжений на выходе блока 15 сравнения формируются сигналы, запускающие формирователь 16 строб-импульсов, вырабатывающий стробирующие импульсы (фиг. 2в ), задержанные относительно импульсов запуска гене" ратора 14 пилообразного напряжения на время, пропорциональное текущему значению пилообразного напряжения ин-. дикатора 8 с ЭЛТ. Сигналы, отраженные от границ зондируемой среды (фи г. 22.), принимаются антенной 7 и через коаксиальную линию 6 задержки и переключатель 5 поступают на сигнальный вход стробоскопического смесителя 11, на управляющий вход которого подаются стробирующие импульсы с выхода формирователя 16 строб-импульсов. В результате стробоскопического преобразования сигналов на выходе усилителя-расширителя 12 выделяется ступенчатое напряжение, соответствующее масштабно-преобразованному напряжению аддитивной смеси отражен" .ных сигналов и переотражений от концов и внутренних неоднородностей коа ксиал ьной ли н ии 6 з адержки (фиг . 2у), Под действием импульсов с выхода линии 3 задержки на разных выходах

A;разрядного кольцевого регистра 19

40 d гуры слоистых земных покровов в.широ"

<ом интервале их толщин, в него вве1ены лин я задержки, И-разрядный коль: евой регистр, Ih весовых усилителей

A И-входовый сумматор, причем выход генератора тактовых импульсов соединен через линию задержки с управляющими входами приемного блока и "разрядного кольцевого регистра, выходы раэря" дов. которого соединены через весовые усилители с соответствующими входами yl-входового сумматора, .выход которо" го соединен с вторым входом приемно" го блока, а выход пилообразного на.пряжения развертки индикатора с электроннолучевой трубкой соединен с тре,тьим входом приемного блока, 2. Устройство по и. 1, о тчи ч;аю щ е е с я тем, что приемный блок содержит последовательно соединенные первый- стробоскопический смеситель, первый усилитель-расширитель» блок. вычитания и Фильтр нижних частот, последовательно соединенные второй стробоскопический смеситель и второй усилитель-расширитель» выход которо- го соединен с вторым входом блока вы» читания, и последовательно соединенные генератор пилобразного напряжения, блок сравнения и формирователь

° строб-импульсов, выход которого соединен с опорными входами первого и второго стробоскопических смесителей, при этом входы первого и второго стробоскопических смесителей и второй вход блока сравнению являются соответственно первым, вторым и третьим входами приемного блока, вход генератора пилообразного напряжения является управляющим входом приемного блока, а выход фйльтра нижних частот является выходом приемного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С6А М 3775765, кл. G 01 S 9/02, опублик. 27.11.73.

2. Патент США и 3806795 кл. G 01 S 3/12» опублик.,23.04.74 (прототип} .

Формула изобретения l, Устройство для определения подповерхностной структуры слоистых эем" ных покровов, содержащее делитель частоты, последовательно соединенные

35 генератор тактовых импульсов, генератор видеоимпульсов, переключатель прием-передача, коаксиальную линию задержки и антенну и последователь40 но соединенные приемный блок и индикатор с электроннолучевой трубкой » причем выход генератора тактовых импульсов соединен через делитель частоты с входом запуска развертки

Ф 45 индикатора с электроннолучевои трубкой, а второй выход переключателя прием-передача соединен е первым входом приемного блока, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы" шения эффективности определения струк50

5 9950 формируются импульсы с длительностью, равной периоду певторения им. пульсов генератора 1 (фиг . 2 6, Ж, y, a), из которых с помощью весовых усилителей 20 и И-входового суммато- 5 ра 21 Формируется напряжение (Фиг.2у3 ,подаваемое на сигнальный вход стробоскопического смесителя 10. В результате стробоскопического преобразования сигналов на выходе усилителя-рас- 0 ширителя 13 формируется компенсирующее напряжение (фиг. 2л), соответствующее масштабно-преобразованным сигналам, появляющимся в результате переотражений от- концов и внутренних

15 неоднородностей коаксиальной линии 6 задержки. Это напряжение вычитается из напряжения, снимаемого с выхода усилителя-расширителя 12, в результа10 те чего на выходе блока 17 вычитания формируется напряжение, соответствующее масштабно-преобрвэованныи сигналам, отраженным от границ зондируемой среды фиг, 2 м) . Это напряжение сглаживается Фильтром 18 нижних частот фиг. 2н) и подается на индикатор 8 с ЭЛТ.

995040

Тираж 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 634/31

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

Составитель М. Бухаров

Редактор Г. Безвершенко Техред А. Бабинец Корректор Г. Решетник