Устройство для измерения элементов проекции

Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик Зависимое от а За 5 лспо 2/.Х.1 с присоедипени вт. свидетельства М962 М 881678126-25)ем заявки М л, 21 о, 6001 21 д, ЗО Государственны и комитет ло дела изобретений и открытий СССриоритет Опубликовано 1.1965. Боггетепь ДК 550.837:538.566 (088.8) а опубликования описания 22.1,196 Л. Я, Мизюк и В. М. Поджа Авторыизобретепи а 5 ви УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПР ЛЛИПСА ПОЛЯРИЗАЦИИ МАГНИТНОЯ СОСТАВПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПО И относительно акже повытельной апписная группа97 Изобретение относится к устройствам для измерения элементов эллипса поляризации магнитного поля при индуктивной электро- разведке.Известны устройства для измерения элементов эллипса поляризации магнитного поля, основанные на автоматической ориентации приемных рамок вдоль осей эллипса поляризации с помощью следящих систем, содержащие ортогональные приемные рамки, квадратурный фазовращатель, усилители, фазочувствительные детекторы, измерительные приборы.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем входной коммутатор, подключенный к квадратурному фазовращателю и к второй приемной рамке, и синхронный с ним выходной коммутатор, подсоединенный к амплитудным детекторам измерительных приборов, взаимосвязаны избирательным усилителем, который соединен с фазочувствительным детектором, подключенным через дополнительный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор к входу следящей системы, Такое конструктивное выполнение устройства позволяет увеличить информацию путем одновременного измерения полуосей проекции эллипса поляризации, угла наклона большой полуоси и фазового сдвига напряженности поля по направлению оольшои полуоситока, возбуждающего поле, а тсить помехоустойчивость пзмерппаратуры.5 На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.Оно содержит дье ортогональные приемные рамки 1, 2, усилители 3, 4, квадратурньш фазовращатель 5, коммутаторы 6, 7, избира тельные усилители 8, 9, 10, генератор частоты кома утации 11, усилители-ограничители 12, 13, 14, фазочувствптельные детекторы 16, 16, фильтр нижних частот 17, апериодические усилители 18, 19, амплитудные детекторы 20, 15 21, измерительные приборы 22, 23, 24, интегрирующий фильтр 25, преобразователь 26, усилитель мощности 27, реверсивным двигатель 28, источник питания 29, фазометр 30,приемник 31.20 Предложенное устройство работает следующим образом. Сигналы Е и Е., снимаемые с ортогональных приемных рамок 1, 2, усиливаются сначала апериодическпми, стабилизированными с помощью отрицательной об- "5 ратной связи усилителями 3, 4 и после поворота по фазе э,д.с. Е, квадратурным фазовращателем 6 на угол в " поочередно периодически подаются коммутатором 6 на вход 30 избирательного усилителя 8, обеспечивающе 1763345 и 15 20 25 30 35 40 50 55 б 0 3го высокую селекцшо сигналов, Частота коммутации задается генератором 11, 11 осколькукоммутируемые сигналы, поступающие навход усилителя 8, разнятся по амплитуде ифазе, то усилеш 1 ю подвергается напряжениес амплитудvо-фазовой модуляцией.В канаве квадратурного фазового указателя необходимо исключить амплитудную модуляцию. Поэтому с выхода усилителя 8 сигнал подается на двухстороннин усилительограничитель 12. Модулированное только пофазе с частотой коммутации напряжениепрямоугольной формы с выхода усилителяограничителя 12 поступает на фазочувствительный детектор И, опорным напряжениемдля которого служит э.д.с. Е второй рамки, усиленная избирательным усилителем 9и ограниченная усилителем-ограничителем13,Переменная составляющая напряжения частоты коммутации, получаемая после фазочувствительного детектора 18 на выходефильтра нижних частот 17, подавляющегонесущую частоту, пропорциональна ф+гдесдвиг фаз между Е, и Е,. При ф= -переменное напряжение частоты коммутациипа выходе фильтра нижних частот 17 отсутствует.Переменное напряжение частоты коммутации после фильтра нижних частот 17 усиливается избирательным усилителем 10, настроенным на частоту коммутации. Полярностьпостоянного напряжения па выходе фазочувствительного детектора 16 определяется фазой переменной составляющей на выходефильтра нижних частот 17, которая принимает значения О или л в зависимости от того,каков знак угла между направлениями приемных рамок и осей эллипса поляризации.Напряжение с фазочувствительного детектора 1 б после интегрирующего фильтра 2 бпоступает на преобразователь 2 б следящейсистемы. Преобразованный в переменное напряжение частоты источника питания 29 сигнал рассогласования после усиления усилителем мощности 27 поступает на управляющую обмотку реверсивного двигателя 28,приводящего во вращение приемные рамки1,2.Рассмотренная схема окажется в равновесии при условии отсутствия на выходе избирательного усилителя 10 переменного напряжения частоты коммутации, т. е, при совпадении направлений приемных рамок 1, 2 сосямп эллипса поляризации. 1:сли рамку 2перед началом измерений ориентировать вопределенной точке исследуемого профиля понаправлению большой полуоси эллипса поляризации нормального поля, то отсчет угланаклона аможет быть произведен по повороту ротора двигателя 28 относительно положения, соответствующего реперной точке. Очевидно, что точность ориентации рамок и чувствительность аппаратуры по ив основном определяются величиной коэффициента усиления усилителя 10, который может быть выбран достаточно большим.Поскольку приемные рамки 1, 2 оказываются ориентированными по полуосям а и Ь эллипса поляризации с большой точностью, то для измерения полуосей необходимо измерить пропорциональные им э.д.с. Е и Е, рамок 1, 2. Для этого с выхода усилителя 8 сигнал подается на коммутатор 7, работающий синхронно с коммутатором б, и производится разделение сигналов рамок 1, 2. Таким образом, периодически каждый из сигналов подводится к своему дополнительному апериодическому усилителю 18 или 19, на выходе которых включены амплитудные детекторы 20 и 21. Постоянный ток на выходе амплитудного детектора 20, измеряемый прибором 22, пропорционален Еь т. е. малой полуоси Ь, а ток, измеряемый прибором 23,пропорционален Е., т, е. большой полуоси а эллипса поляризации.Измерение фазового сдвига . составляющей поля по направлению большой полуоси относительно возбуждающего поле тока осу. ществляется фазометром 30. В качестве измеряемого на фазометр 30 подается напряжение с выхода усилителя-ограничителя 13, которое находится в фазе с э.д.с. рамки 2. Опорным напряжением для фазометра 30 служит выходное напряжение приемника 31 опорного сигнала, приведенное к фазе возбуткдающего поле тока. Сигнал на приемник 31 подается по проводному или радиоканалу от источника возбуждения электромагнитного поля. Предмет изобретенияУстройство для измерения элементов проекции эллипса поляризации магнитной составляющей переменного электромагнитного поля при индуктивной электроразведке, основанное на автоматической ориентации при. емных рамок вдоль осей эллипса поляризации, содержащее ортогональные приемные рамки, квадратурный фазовращатель на вы. ходе первой приемной рамки, усилители, фазочувствительные детекторы, измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью увеличения информации путем одновременного измерения полуосей проекции эллипса, фазового сдвига и угла наклона большой полуоси, входной коммутатор, подключенный к квадратурному фазовращателю и ко второй приемной рамке, и синхронный с ним выходной коммутатор, подсоединенный к амплитудным детекторам измерительных приборов, взаимосвязаны избирательным усилителем, который соединен с фазочувствительным детектором, подключенным через дополнительный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор к входу следящей системы,Составитель 3. П. Попова Редактор И. Г. Карпас Тскред Т. П. Курилко Корректоры; Е. Д. Курдюмова п В. П, Федулова Заказ 372114 Тираж 575 Формат бум. 60 Х 907 з Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп. ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2