Измерительное устройство для геоэлектро-разведки

ОП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцивпистическикРеспублик в 805229(Ы) М, К, б 01 Ч 3/06 присоединением зая нимй комитет Госуда риорите,СССРделам изобретений и открытий ЬДК 550.83788.8) публиковано 15.02.81 Бюллетень6ания 25.02.81 ата опубликов ияо 72) Авторы изобретения И. Е, Ли, Ю. А. Лихом В. А. Солнцев, П. Ф. Фед, Шевченко и Г, В риментальный зайод гео ИВОР Научно -производс ов,В,А. сеев, В. П4) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВО ДЛ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИостигается тем, что тво для низкочас. Измерительное устройство для геоэлек-трораэведки предназначено для поиска поляризующих объектов методом вызваннойполяризации на переменном токе низкойчастоты.Известна электроразведочная, станциятипа ИНФАЗ - ВП, измерительное устройство которой содержит входное устройство, избирательные усилители, формирователи, фазометр и калибратор. Пара-,.метры измеряемого сигнала (амплитуда первой гармоники, фазовые сдвиги между гармониками) определяются в результате двухопераций; калибровки, при которой на входное устройство подается сигнал с известнымн параметрами, и измерения 111,.Недостатком этого устройства являетсяузкий частотный диапазон, связанный с тем,что устройство содержит два параллельныхизмерительных канала,Известно также измерптельное устройство для низкочастотнои геоэлектроразведки, позволяющее производить амплитудные 20и фазовые измерения методом вызваннойполяризации на переменном токе, содержашее на входе три параллельных цепи, каждая из которых содержит последовательно 2соединенные избирательный усилитель и формирователь, выходы .которых подключены кфазометрическому устройству. Для повышения точности в таких устройствах такжеиспользуют калибратор 12.Недостатком измерительных устройств,содержащих калибраторы, является то, чтокалибровочный сигнал вырабатывается впроизвольной фазе. по отношению к измеряемому сигналу, что приводит к снижениюпроизводительности труда.Недостатками данного измерительногоустройства являются длительные переход.ные процессы в избирательных усилителяхпри переключениях от калибровки к измерениям и наоборот, так.как фаза калибровочного сигнала произвольна по отношениюк измеряемому сигналу, а потери времениособенно значительны при работах на частотах ниже 1 Гц. Современные измеритель.ные устройства работают на частотах до001 Гц,Цель изобретения - повышение производительности труда при амплитудных и фазовых измерениях,Поставленная цель дв измерительное устройстотной геозлектроразведки, содер шее входное устройство, на выходе котороговключены одна или несколько цепей, содержащих последовательно включенные изби- рательный усилитель и формирователь, подключенные к фазометру, и калибратор, под ключенный ко второму входу входного устройства введено устройство синхронизации, один вход которого соединен с выходом входного устройства, второй вход соединен .с выходом одного формирователя, а выход соединен с установочным входом калибратора. С помошью синхронизирую- щего устройства производится установка калибровочного сигнала в фазе с измеряемы,м.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит входное устройство 1, избирательные усилители 2 - 4, формирователи 5 - , фазометр 8, калибратор 9 и устройство 10 синхронизации, один вход которого соединен с входным устройством 1, второй вход соединен с формирователем 5 первой гармоники, а выход соединен с установочным входом калибратора 9.Устройство работает следующим образом, Электрическое поле в земле возбуждается переменным током, вырабатываемым генераторной установкой (на чертеже не показана), Измеряемый сигнал с измерительной линии поступает на входное устройство 1. С выхода входного устройства 1 сигнал подключается к входам избирательных усилителей 2 - 4, которые выделяют иэ входного сигнала гармоники. Пусть избирательный усилитель 2 настроен на частоту первой гармоники, избирательный усилитель 3 настроен на частоту третьей гармоники, избирательный усилитель 4 настроен на частоту и-ой гармоники. С выходов избирательных усилителей 2 - 4 синусоидальные сигналы подаются на формирователи 5 - 7, в которых вырабатываются импульсы напряжения, соответствующие переходу синусоидального сигнала через ноль. С выходов формирователей 5 - 7 сигналы поступают на фазометр 8. Величины фазовых сдвигов, полученные на выходе фазометра, являются суммой фазовых сдвигов в сигнале и фазовых сдвигов, вносимых входным устройством 1 и избирательными усилителями 2 - 4. Для определения фазовых сдвигов, вносимых входным устройством 1, избирательными усилителями 2 - 4, необходимо переключить входное устройство 1 так, чтобы на входы избирательных усилителей поступал не измеряемый сигнал, а калибровочный, т. е. сигнал с заданными параметрами, который вырабатывается калибратором 9, Таким образом, для определения параметров входного сигнала необходимо провести две операции - измерение и калибровку. Длительность переходного процесса в избирательных усилителях по уровням 0,1 - 0,9 .),определяется выражениемь 1= --ОЩо ( )1 %где Г - амплитуда установившегося напряжения на выходе избиратель.ного усилителя;41 - . длительность переходного про.цесса;Ц - добротность избирательного усилителя;1 -резонансная частотаизбирательного усилителя.Если учесть, что добротность избирательных усилителей выбирается равной десяти и более, а современные измерительные уст ройства работают на частотах до 0,01 Гц,то время установления сигнала в избирательном усилителе может быть весьма большим.Если с помошью входного устройства 1 отключить измеряемый сигнал и подключить калибровочный сигнал, частота и амплитуда которого близки к измеряемому сигналу, то время установления сигналов на выходе избирательных усилителей 2 - 4 будет определяться только фазой калибровочного сигнала. Если фаза калибровочного сигнала совпадает с фазой измеряемого сигнала, то время установления будет близко к нулю, Если же калибровочный и, измеряемый сигналы находятся в противофазе, то время установэоления больше времени, определяемого выражением (1). Для получения минимального времени установления при операции калибровка, в измерительное устройство вводится устройство О синхронизации, предэ ставляющее, например асинхронный КЬ-триггер. Прп переключении входного устройства с измерения на калибровку с выхода входного устройства 1 поступает разрешающее напряжение на вход устройства 10 синхронизации и подготавливает его к работе.4 о С приходом импульса с выхода формирователя 5 первой гармоники, устройство 10 синхронизации один раз вырабатывает импульс запуска калибратора 9. Калибратор форм ирует сигнал, фаза которого близка к фазе 45первой гармоники, содержащейся во входном сигнале. Синхронизация осуществляется от первой гармоники, поскольку она является самой низкочастотной, т. е. именно она и определяет быстродействие измерительного устройства. В реальном устройстве, 50 даже при наличии синхронизации имеетместо переходной процесс, так как амплитуды измеренного и калибровочного сигна.лов не всегда равны, фазы отличаются на величину фазовых сдвигов, вносимых входным устройствоми избирательным усилигелем 2. Установлено, чт длительность переходного процесса при измерении и калибровке на частотах ниже 1 Гц, сокрашаетсяв среднем на 30"й.5Предлагаемое измерительное устройство для низкочастотной геоэлектроразведки повышает производительность труда при амплитудных и фазовых измерениях.формула изобретенияИзмерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее входное устройство, нз выходе которого включены одна или несколько цепей, содержащих последовательно включенные избирательный усилитель и формирователь, подключенные к фазометру, и калибратор, подключенный ко 8052296второму входу входного устройства, отличающееся тем, что, с целью повышении про.извьдительности измерений, в него введеноустройство синхронизации, один вход которого соединен с выходом входного устройства, второй вход соединен с выходом одного формирователя, а выход - с установочным входом калибратора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Куликов А, В., Шемякин Е. А, Электро-.Ф разведка фазовЫм методом вызванной поляризации. М Недра, 19 г 8, с, В 1 - 85.2. Авторское свидетельство СССРРедактор М, КелемЗаказ 10643/68 Составитель В; Зверев еш Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошк Тираж 743 Подписное ВНИИПИ Государствеаного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/Ь филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4