Устройство для геоэлектроразведки

ОП ИСА НИ Е ИЗОБРЕТЕМ ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 64 ЯО 6 Союз Советских Социалистических Республик. Бюллетеньописания 30.01 по делам изсбрете и открытий ов(72) Авторы изобретения М, Н. Унгерман и 1 О. Г. ЖуковскийНаучно-производственное объединение Геофизи 1 Заявите 54) УСТРОЙС ЛЯ ГЕОЗЛЕКТРОРАЗВЕД а является очность изая универироких преающих имобов,д низка мерен сальн делах ульсо Цель изобретения - повышение точности "ф" измерений.10 Эта цель достигается тем, что в устройство введен коммутирующий элемспт, два запоминающих элемента и инвертор. Один из входов дифференциального усилителя подключен к первому запоминающему эле менту, второй вход через первый коммутирующий элемент соединен с источником измеряемого сигнала и инвертором. Выход дифференциального усилителя через второй коммутирующий элемент соединен с обои ми запоминающими элементами и входоминвертора, к которому подключей также второй запоминающий элемент, при этом выход ипвертора соединен также с регистратором, Это обеспечивает исключепие дрсй фа и нестабильности усилителя постоянного тока с высокой степенью точности (в реализованном устройстве - до 0,1%), а также позволяет сократить длительность каждого отдельного измерения до времени, рав ного длительности строба, независимо от Изооретение м для геоэлектрорных процессов (ризации (ВП).Известны устройства для геоэлектроразведки методом ь 11 и Ж 111, основанные на принципе измерения потенциала через некоторый промежуток времени после выключения тока возбуждения 11.Устройства содержат генераторную цепь, устроиство управления и измерительную цепь, включающую входной коммутирующий элемент, усилительно-преобразовательный блок и регистратор.Основным недостатком устройств такого типа является невысокая точность измерений.Известно устройство 21, содержащее генератор импульсов тока и усилительно-измерительный блок, включающий в себя дифференциальный усилитель и устройство управления временем включения усилительно-измерительного блока - генератор тактовых импульсов. Возбуждение производится постоянным током или импульсами заданной длительности и скважности, Характер сигнала ЭДС, вызванной поляризации и переходных процессов, определяется посредством его стробирования и измерения амплитуды стробов. относится к устроиства азвсдки методами переход 1 Ъ 1111 Ц и вызванной поля статком этого устройствпроизводительность ия, а также недостаточнсть, не позволяющая в шменять частоту возбуждв тока, длительность стрс 1 - , вхК1+КПосле окончания длительности строба генератор тактовых импульсов переключает коммутаторы в положение а. При этом запоминающий элемент 4 остается подключенным к второму входу дифференциального усилителя, потенциал на котором остается соответствующим формуле (2), В том случае, если в качестве запоминающего элемента используется конденсатор, постоянная времени разряда его через входное сопротивление усилителя выбирается такой, чтобы за время переключения в положение а он успел разрядиться на величину, не превышающую допустимой погрешности измерения. На первый вход усплитсля в этом положении коммутатора подается выходное напряжение У,с инвертора 6. Принимая для упрощения расчета коэффициент усиления инвертора К, = 1, получаем 50 55 60 65 64513частоты следования импульсов тока воз-буждения и частоты повторения стробов.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство состоит из коммутирующих 5 элементов 1 и 2, подключенных к одному из входов и выходу дифференциального усилителя 3, двух запоминающих элементов 4 и 5, в качестве которых могут быть использованы, например, конденсаторы, инвертор 10 б, регистратор 7, устройство 8 управления временем включения и связанной с ним генераторной цепи 9.Работа устройства происходит следующим образом, 151 ок возбуждения создается с помощью геператорной цепи. Стробирование входного сигнала, который подается на вход 11, осуществляется с помощью устройства 8 управления временем включения, которое 20 управляет коммутирующими элементами 1 и 2. Через заданньй промежуток времени после выключения тока поляризации устройство 8 переключает коммутирующие элементы в положения б и г. При этом 25 входной сигнал поступает на первый высокоомный вход дифференциального усилителя на время, соответствующее длительности строба. С выхода дифференциального усилителя с коэффициентом усиления К 30 сигнал поступает на запоминающий элемент 4, в качестве которого может быть использован, например, конденсатор Спостоянная времени заряда которого в оптимальном варианте должна быть меньше 35 длительности строба. 11 отенциал с этого элемента подается па второй вход дифференциального усилителя. Очевидно, что при этом на выходе дифференциального усилителя и на конденсаторе С 1 установится на пряжение с 1 с которое будет равноУс, = КРвх - с,) (1)т, е(5) При этом на запоминающем устройстве 5, в качестве которого может быть использован, например, конденсатор С 2, устанавливается некоторос результирующее напряже- ние рез - вх+ Юпри котором выполняется соотношение (5),Из формулы (5) видно, что при достаточ- НО бОЛЬШОМ К живых ОЧЕНЬ МаЛО ОтЛИЧаЕтСЯ от Ьвх даже при значительных значениях дрейфа и нестабильности усилителя. В реализованной схеме устройства при К = = 10" - 10 нестабильность показаний на выходе и дрейф не превышает 0,2% за 100 ч работы. В следующие 300 ч отклонения показаний более, чем на +-0,1 % обнаружено не было.В тех случаях, когда длительность строба мала и сравнима с постоянной времени заряда конденсаторов С, и С 2, потребуется несколько периодов, чтобы значение напряжения на выходе отличалось от истинного на величину, не более заданной погрешности. Зто имеет место, например, когда необходимо накопление сигнала с целью его осреднения за несколько периодов, для чего постоянные времени заряда конденсаторов С, и Сх могут быть специально увеличены.В тех случаях, когда необходимо усиление по напряжению, в цепи обратных связей ставятся делители.Используемый коэффициент усиления может быть около 100. Управление при этом производится импульсами прямоугольной формы от генератора тактовых импульсов.Устройство может быть применено для работ методами ВП и МПП практически во всех используемых в настоящее время модификациях,Формула изобретения Устройство для геоэлектроразведки, содержащее генераторную цепь, соединенную через устройство управления временем включения с измерительной цепью, содержащей последовательно соединенные коммутирующий элемент, дифференциальный усилитель и регистратор, отличающеесяя тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено дополнительным коммутирующим элементом, подключенным 064аналогично формуле (1) соотношения длявыхУ., = (У. - Ус) К (3)т, е,645106 Г 7 г,Составитель Л скобойник орректоры; О. Тюринаорогод и А, Николаев Текред С, Антипе ляд дактор Изд,102 Тираж 705 Подппснорственпого комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 у 5 аз 246215 НПО Го ипография, пр, Сапунова к выходу дифференциального усилителя, двумя запоминающими элементами, выполненными, например, в виде конденсаторов, и инвертором, причем один из входов дифференциального усилителя подключен к 5 первому запоминающему элементу, второй вход через первый коммутирующий элемент соединен с источником измеряемых сигналов и инвертором, а выход дополнительного коммутирующего элемента соединен с 10 обоими запоминающими элементами и входом инвертора, к которому подключен второй запоминающий элемент, причем выход инвертора соединен так)ке с регистратором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Якубовский Ю. В. Электроразведка. Недра, 1973, с. 269 - 270.2, Аппаратура МППУГА. 01.06.30. Каталог геофизической аппаратуры, 1973 г.