Устройство для моделирования электромагнитной индукции

Союз СоветскикСоциалистическикреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 928373(23)Приоритет Опубликовано 15,05.82, Бюллетень М 18Дата опубликования описания 18.05,82 ав делам нзебретеевй и вткрцтвХ(7) Заявитель Институт прикладных проблем механики и матеАН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ Изобретение относится к электрическому моделированию и может быть использовано при решении обратных задач электроразведки.Известно устройство, содержащее ванну с электролитом и моделями, возбуж 5 дающий генератор, соединенный с излучающей антенной для создания в области ванны однородного магнитного поля, измерительный зонд, содержащий преобра 1 О эователь частоты, ко входу которого подключены датчики электромагнитного поля, а к выходу через развязочные трансформаторы - приемно-регистрирующий блок. Гетеродчнный вход преобразователя час 15 тоты соединен через стабилизатор гетеродинного напряжения и развязочные трансформаторы с гетеродином 1Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования задач электромат нитной индукции, содержашее преобразователь частоты, вход которого подключен к датчику поля, а выход через развязочные трансформаторы - к приемно-регистрирующему блоку. При этом гетеродинный вход преобразователя подключен через развязочные трансформаторы к гетеродину 2ЪНедостаток этих устройств заключается в неполной электромагнитной развязке измерительного зонда от внешних радио- измерительных приборов, вызванной паразитной емкостью обмоток трансформатора. При этом на сами трансформаторы оказывают влияние возбуждающее .электромагнитное поле антенны, поскольку их рабочий диапазон совпадает с возбуждающим полем. Это приводит к появлению промежуточной частоты, что значительно ухудшает точность моделирования, Экранировка, трансформаторов отдельными экранами не рещает проблему полностью, поскольку экраны увеличивают проходную между обмотками емкость. Кроме того, автономный (батарейный) источник пи- . тания имеет большие габариты и занимает объем больше электронной схемы3 9283зонда, Известно, что чем меньше габариты зонда, тем меньше уровень возбуждения в нем наводок, Существующие опти.ческие линии передачи (светодиод - световод - фотодиод) способны передавать5без искажения сигналы промежуточнойчастоты 10 кГц, однако из- зв широкогоспектра частот (свыше 10 МГц) они неэффективны для передачи колебаний гетеродина. Кроме того, они требуют ешедополнительного электропитания.Е 1 ель изобретения - повышение точности моделирования.Этв цель достигается тем, что в устройство для моделирования электромагнит5ной индукции, содержащее возбуждающийгенератор, соединенный с излучающей антенной, гетеродин, датчик электромагнитного поля, подключенный к первому входупреобразователя частоты, выход которогочерез последовательно соединенные светодиод и световод соединен с приемнорегистрируюшим блоком, а также ампли. тудный детектор, стабилизатор питанияи стабилизатор гетеродинного напряжения,введены амплитудный модулятор и линияпередачи, выполненная из последовательно соединенных С -контуров, при этомвыход гетеродина соединен с входом амплитудного модулятора, выход которого30через линию передачи .подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизаторагетеродинного напряжения и стабилизатора питания, выход ко;орого соединенс питающими входами преобразователячас то ты и стабилиэа тора гетеродинног онапряжения, выход которого подключенк второму входу преобразователя частоНа чертеже представлена функциональная схема устройства."Антенная система 1 соединена с возбуждающим генератором 2, датчик электромагнитного поля 3 подключен черезпреобразователь 4 частоты, светодиод 5и световод 6 к приемно-регистрирующемублоку 7. Выход с табилиэа тора 8 пита- .ния - к питающим входам преобразователя 4 частоты и стабилизатора 9 гетеродинного напряжения. Входы послед Оних подключены через амплитудный детектор 10, линию 11 передачи, амплитудный модулятор 12 к гетеродину 13.Устройство работает следующим образом,55Антенная система 1, питаемая генератором 2, возбуждает однородное электромагнитное попе в диапазоне частот от 73 430 кГц до 15 МГц. Сигналы от электромагнитного датчика 3 поступают на преобразователь 4 частоты, где с помощью гетеродинного напряжения, поступающего от стабилизатора 9 напряжения, преобразуются в постоянную промежуточную частоту10 кГц, ЭлектЙЧрический сигнал промежуточной частоты преобразуется в светодиоде 5 в световой, который по световоду 6 поступаетна приемно-регистрирующий блок 7. Преобразователь 4 и стабилизатор 9 гетеродинного напряжения питаются от стабилизатора 8 питания.формирование источника питания и гетеродинного колебвния измерительного зонда осуществляется следующим образом.Выходное .колебание с модулятора 12 по линии 11 передачи поступает нв амплитудный детектор 10, где детектируется, Выходное напряжение детектора 10 содержит постоянную и переменную составляющие. Постоянная составляющая поступает на стабилизатор 8 питания, а переменная - на стабилизатор 9 гетеродинного напряжения.Применение предлагаемого устройства ,позволяет обеспечить точность измерения амплитуды напряженности электромагнитного поля до 1 А и фазы до 2 О в диапазоне частот от 30 кГц до 15 МГц.формула изобретенияУстройство для моделирования электромагнитной индукции, содержащее возбуждающий генератор, соединенный с излучающей антенной, гетеродин, датчик электромагнитного поля, подключенный к первому входу преобразователя частоты, выход которого через последовательно соединенные светодиод и световод соединен с приемно-регистрирующим блоком, а также амплитудный детектор, стабилизатор питания и стабилизатор гетеродинного напряжения, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, в него дополнительно введены амплитудный модулятор и линия передачи, выполненная иэ последовательно соединенных ,С -контуров, при этом выход гетеродинв соединен с входом амплитудного модулятора, выход которого через линию передачи подключен к входу амплитудного детектора, выход которого соединен с входами стабилизатора гетеродинного напряжения и стабилизатора питания, выход которого соединен с питающими входвми преобрвТираж 732ударственногм изобретенийква, Ж,Заказ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,зователя частоты и стабилизатора гетеродинного напряжения, выход которого подключен к второму входу преобразователя частоты.Источники информации,принятЫе во внимание при экспертизе 242/62 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Мос6свидетельство СССР 9 06 Я 7/48, 1977. Подписнкомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4