Устройство для выделения и преобразования

187332 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства912064 /26-25) а явлено 16,И 1.19 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 11.Х.1966. БюллетеньДата опубликования описания 16.Х 1.196 МП Комитет по деламобретений и открытири Совете МинистровСССР ДК 550.340.19:534,64 (088.8) Авторизобретения. С, Музылев аявитель СТРОЙСГВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЛЕЗНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО СИГНАЛА ИЗ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКИХ ПОМЕХИзвестные устроиства для выделения и преобразования полезного сейсмического сигнала из микросейсмических помех содержат эмиттерный повторитель, линейный импульсный усилитель, диодный ограничитель, следящую систему и усилитель-формирователь импульсов.Предлагаемсе устройство конструктивно отличается от известных тем, что в нем на вход эмиттерного повторителя включен преобразователь синусоидальных сигналов в трапецеидальные, связанный через разделительный конденсатор с оконечным каскадом усилителя сеисмостанции.Применение описываемого устройства позволит существенно повысить точность проводимых исследований, что осооенно важно при геологическом и инженерно-геологическом изучении малых глуоин. Повышение точности измерений дает возможность значительно расширить область применения малоканальных сейсмостанций, позволит использовать их для различных видов сейсмического каротажа и изучения скоростей распространения упругих колебаний в твердых породах (на обнажениях, в горных выработках и т. д.).На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства,Она содержит импульсный преобразователь синусоидальных сигналов в трапецеидальные, дифференцирующую цепь, эмиттерный повторитель, линейный импульсный усилитель, диодный ограничитель с постоянным и переменным порогами ограничения, усили тель-формирователь импульсов, устройство,позволяющее контролировать величину и характер микросейсмических помех по стрелочному индикатору, и устройство для перехода с первой фазы приходящей волны на вторую.10 Основным элементом схемы является преобразователь синусоида льных сигналов в трапецеидальпые, который состоит из трансформатора Тр, с пермаллоевым сердечником и тремя обмотками 1, 2 и 3. Соотношение 15 витков в обмотках 1:2,4: 3, Вторая обмоткаимеет вывод от средней точки. К концам ее подключены диоды Д, и До, причем один из них подключается с помощью тумблера Вк К третьей обмотке подключена мостовая вы прямительная схема, собранная на точечныхгерманиевых диодах Д, Д 4, Д;, Д, типа Д 9 Д. Нагрузкой для нее является потенциометр Р,т и дополнительное сопротивление Р,з, и которому параллельно подключается стре лочный индикатор 4. Дифференцирующаяячейка состоит из конденсатора С и сопротивления Яз. Змиттерный повторитель и линейный импульсный усилитель выполнены на триодах П-А (Ти Тз), усилитель-формиЗо рс ватель импульсов - на триоде П-А(7 з), Диодный ограничитель состоит из диода Дь сопротивления Л,. и конденсатора С Эмиттерный повторитель и усилитель отличаются от общеизвестных схем лишь режимом работы и номиналами деталей,Устройство работает следующим образом, Электрические сигналы синусоидальцой формы, возникающие в сейсмоприемнике, усиливаются усилителем иа полупроводниковых приборах. К оконечному каскаду усилителя, собранному. на триоде П, через разделительный конденсатор С, подклочается предлагаемое устройство. Синусоидальные колебания, поступающие на трансформатор Три греобразуются в нем в;рапецеидальпые, Время нарастания их фронта по сравнению с синусоидой уменьшается в 7 - 8 раз, причем оно не зависит от амплитуды сипусоидальных сигналов, начиная с 0,2 в и до максимального неискажечиого выходного сигнала усилителя в 10 в. Преобразование осуществляется за счет нелинейных свойств пермаллоя при его намагничивании, Для этой цели используется обмогка 8, мостовая схема, потенциометр 1,- сопротивление Р и конденсатор С,. За счет тока, протекающего в этой цепи, осуществляется преобразование электрических сигналов синусоидальной формы в трапецеидальные.С помощью диодов Д, Д и сопротивления Р, они преобразуются в голожительные импульсы трапецеидальной формы. Причем, если измерения выполняются по первой фазе, то применяется двухполупериодное выпрямление, а по второй - однополупериодное. Переключение осуществляется с помощью тумблера Вк,. Полученные импульсы дифференцируются, поступают на эмиттерный повторитель, а затем - на линейный импульсный усилитель, на выходе которого получаются усиленные отрицательные импульсы. Они образуются как от полезных сейсмических сигналов, так и от микросейсмических помех. Их амплитуда линейно зависит от амплитуды синусоидальных сигналов ца входе преобразователя, а временное поло. жение их по отношению к синусоиде не зависит от цее. Во временном отношении они располагаются почти в точке пересечения синусоиды с нулевой линией. После линейного импульсного усилителя отрицательные импульсы поступают на диодный ограничитель, Дальнейшее выделение полезного сейсмического сигнала может осуществляться двумя путями: либо авгоматически по заданному соотношению полезный сигнал - микросейсмическая помеха, либо установлением ограничения по максимальному уровню микросеисмических помех. В первом случае напряжение ограничения меняется пропорционально величине микросейсмических помех, во втором оно остается постоянным. При использовании автоматического ограничения напряжение ограничения с помощью потеициометра Л,-, подбирается таким, чтобы при плавном изме 5 10 15 20 25 30 35 40 45 пении микросейсмических помех амплитуда импульсов от них ие превышала напряжения запирания диода Д, В момент прихода полезного сейсмического сигнала, превышаощего амплитуду микросейсмцческих помех в данный момент, напряжение запирация диода Д благодаря наличию фильтра Я,;,С 8 не успевает быстро увеличиться, поэтому импульсы от первых фаз этого сигнала пройдут через диод Д,. Применять автоматическое ограничение целесообразно, если на стрелочном индикаторе наблюдается плавное изменение величины микросейсмических помех, В этом случае удается более уверенно выделить на переменном фоне микросейсмических помех слабые, резко начинающиеся полезные сигналы, а следовательно, увеличить глубину исследования при тех же условиях возбуждения упругих колебаний. Кроме того, уменьшится время, затрачиваемое на подстройку прибора в процессе работы, Если же на фоновом значении микросейсмических помех наблюдаются резкие изменения амплитуды помех, сходные по характеру с приходящим сигналом, то целесообразнее применять ограничение по максимальному уровню помех. Полезный сигнал должен превышать максимальный уровень микросейсмических помех. В этом случае с помощью тумблера Вк. ца диод Д 8 подается небольшое постоянное напряжение (0,2 - 0,4 в), а усиление усилителя подбирается таким, чтобы амплитуда импульсов от микросейсмических помех ие превышала напряжения запирания диода. Импульсы от полезного сейсмического сигнала, превысившие напряжение запирания диода Дв, пройдут через него, Импульсы, прошедшие через диодный ограничитель Д 8, поступают на усилитель-формирователь Т:, усиливаются им и формируются в прямоугольные с длительностью переднего фронта в 20 - 40 мксек и затем должны быть поданы на схему управления счетньв устройством. Тумблер Вк, служит для перехода в процессе работы с первой фазы приходящей волны на вторую, а при уменьшении их амплитуд ниже уровня микросейсмических помех переходит на последующие фазы. Переход на вторую и последующие фазы позволит существенно увеличить глубинность исследования при одних и тех же условиях возбуждения, Периодический контроль за временем прихода первой и второй фазы сейсмической волны по мере удаления точек наблюдения от пункта удара позволит установить момент выключения счетного устройства на первой фазе приходящей волны и второй, а следовательно, избежать ошибки в определении времени прихода первого вступления. Кроме того, проведя последовательно два измерения в одной точке по первой и второй фазам (с выключенным фильтром в усилителе), по разности времени легко определить частоту приходя187332 5Ь 1 С оста в и тел ь Ю. Р. Д аде Р коТехред Т. П. Курилко 1(орректо С, Н. СоколоваЕ, Д, Куодгомова едактор Т Заказ 3391/1 Тираж 800 Формат бум. бОХ 90/8 Обт:см Ц 11 ИИГ 1 И Комитета по делам изобретений и открытий приМосква, Центр, ир. Сероьа, д, 4 б изд. л Г 1 одиисноете Министров ССС Типография, пр. Сапунов щего сигнала. При включенном тумблере Вк, работа ведется по первой фазе.Для визуального наблюдения за характером и интенсивностью микросейсмических помех применен стрелочпый индикатор (в станции оп может быть использован также для контроля напряжений и считывания результатов измерений 1. Прибор измеряет падение напряжения на сопротивлении Р,в, через которсе проходит ток, создаваемый микросейсмическими помехами, Этот ток проинтегрирован во времени 0,15 сек, так что прибор показывает осредненное значение величины микро- сейсмических помех. По нему можно определить их интенсивность на различных фильтрациях усилителя, а зная частоту полезного сигнала, установить оптимальную фильтрацию. По нему также можно судить и об интенсивности приходящего полезного сигнала. Этот же индикатор удобно использовать для установки необходимого усиления усилителя. Предмет изобретения Устройство для гыделенпя и преобразовашгя полезного сейсмического сигнала из мнкросейсмических помех с визуальным контролем их величины в сейсмостанцпях без вп димой записи, содержащее эмпттерпьш повторитель, линейный импульсный усилитель, диодный ограничитель, следящую систему и усилитель-формирователь импульсов, от,гичаю.гдеесл тем, что, с целью повышения точности 15 измерений, н нем на вход эмиттерпого повтсрителя включен преобразователь спнусопдальных сигналов в трапецеидальные, связан 1 ый через разделительный конденсатор с оконечным каскадом усилителя сейсмостанцпи.