Устройство для геоэлектроразведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕО (ИХРЕСПУБЛИК 3(51) С 01 Ч 3/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Мизюк Л.Я. Элементы транзисторных схем измерительной аппаратуры для индуктивной электроразнедки,Киев, Наукова думками, 1970,с. 253-256.2. Авторское свидетельство СССРР 817642, кл. О 01 Ч 3/10, 1981,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕК 1 ТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генераторный датчик, вход которого соединен .с выходом генератора импульсов тока, управляющий вход которого подключен к перному выходу схемы управления, снабженной программнымвыходом, приемный датчик, усилительи регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности измерения переходного импеданса в зоне аэрации, оно содержитзапоминающий пик детектор, снабженный входом сброса, компаратор напряжения, имеющий дифференциальныйвход, осредняющий цифровой отсчетный блок, имеющий сигнальный истробирующий входы, цифроаналоговыйпреобразователь, кодовый вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика, причем выход усилителя подключен к сигнальному входупик-детектора и первому входу ком"паратора, выход пик-детектора подключен к аналоговому входу цифроЯО 194 А аналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу компаратора и перному сигнальному входу регистратора, выход компаратора подключен к сигнальному нходу отсчетного блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход отсчет- ного блока подключен ко второму сигнальному входу регистратора, синхронизнрующнй вход которого подключен к нходу счетчика и программному выходу схемы управления, пернвый выход которой подключен к входу сброса пнк-детектора,2. Устройс:но по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что осредняющнй цифровой отсчетный блок выполнен н виде последовательного соединения трехвходового конъюнктора и П - разрядного накопительнЬго счетчика, выход )а старших разрядов ко торого служат выходом отсчетного блока, первый и второй входы коньюнктсра соответственно служат стробнрующим и сигнальные входами отсчетного блока, а третий вход конъюнктора подключен к выходу генератора эталонной частоты. 3. Устройстао по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е, с я тем, что число "младших разрядов и - ьт на копи- тельного счетчика выбирают как й - п 1: 0 1 М в зависимости от числа осреднений М , а число раэ" рядов И накопительного счетчика выбирают как П: (аф 2 М в зависимости от требуемого числа градаций 8 при измерении переходного импе- данса при каждом локальном обследовании участка почвы.Иэсбретение относится к техническим средствам индуктивной электроразведки, выполняемой ло методу переходных процессов, и может быть использовано при поисках месторожценийполезных ископаемых и структурно,геологическом картиронании.Известны устройства для индуктинной электрораэведки, содержащиегенератор импульсов тока, неэаэемленные генераторный и приемный дат Очики, измеритель ЭДС переходногопроцесса и регистратор, при этом измеритель содержит стробирующие аналоговые устройства, накопитель иусилительные элементы 3115Недостаток известных устройствдля геоэлектрораэведки методомпереходных процессов - низкая точность измерения переходного импеданса при зондировании слоев эалегаю.20щих в зоне аэрации, что объясняется наличием н структуре измерителейстробирующих аналоговых ключей ианалоговых накопителей. В результате минимальная величина задержкистробирующих импульсов относительнозаднего фронта коммутационного импульса тока составляет единицы микросекунд, что исключает возможностьизмерения ЭДС переходного процессав субмикросекундном диапазоне. ЗОНаиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является ус-тройство для геоэлектроразнедки, содержащее генераторный датчик,. входкоторого соединен с ныходом генерато ра импульсов тока, управляющий входкоторого подключен к первому выходусхемы управления, снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистратор 2),4 ОНедостатком известного устройствадля геоэлектрораэнедки является низкая точность измерения переходногоимпеданса н зоне аэрации.Цель изобретения - повышениеточности измерения переходного импенданса в зоне аэрации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для геоэлектроразнедки, содержащее генераторный датчик, вход которого соединен с выхо Одом генератора импульсов тока управляющий вход которого подключен кперному выходу схемы управления,снабженной программным выходом, приемный датчик, усилитель и регистратор, дополнительно введены запоминающий пик-детектор, снабженный,входом сброса, компаратор напряжения,имеющий дифференциальный вход, осредняющий цифровой отсчетный блок, имеюОщий сигнальный и стробирующий входы, цифроаналоговый преобразователь, кодовый вход квторо 1 о подклю-чен к выходу нычитающего счетчика,причем выход усилителя подключен к 65 сигнальному нходу пик-детектора и первому входу компаратора, ных, д лик-детектора подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен ко второму входу компаратора и перному сигнальному входу регистратора, выход компаратора подключен к сигнальному входу отсчетного. блока, стробирующий вход которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход отсчетного блока подключен к второму сигнальному входу регистратора, синхронизирующий вход которого подключен к нходу счетчика и программному выходу схемы управления, первый ныход которой подключен к входу сброса пик-детектора.При этом осредняющий цифровой отсчетный блок выполнен в виде последовательного соединения трехниодоного конъюнктора и и -разрядного накопительного счетчика, выходы Ф старщих разрядов которого служат выходом отсчетного блока, первый и второй входы конъюнктора соответственно служат стробирующим и сигнальным нходами отсчетного блока, а третий вход конъюнктора подключен к выходу генератора эталонной частоты.На Фиг. 1 изображена структурная схема устройства для геоэлектроразведки; на Фиг. 2 вэпюры сигналон н различных точках устройства, поясняющие принцип его работы.устройство для геоэлектрораэведки методом переходных процессов (фиг. 1) содержит генераторный датчик 1, нход которого соединен с выходом генератора 2 импульсов тока, управляющий нход которого подключен к первому выходу 3 схемы 4 управления, снабженной программным выходом 5, приемный датчик б, усилитель 7 и регистратор 8, запоминающий икдетектор 9, снабженный входом 10 сброса, компаратор 11 напряжевия, имеющий дифФеренциальный вход, осредняющий цифровой отсчетный блок 12, имеющий сигнальный 13 и стробирующий 14 входы, цифроаналоговый преобразователь 15, кодовый вход 1 б которого подключен к выходу вычитающего счетчика 17, причем выход усилите.-; ля 7 подключен к сигнальному входу пик-детектора 9 подключен к аналоговому входу 19 цифроаналогового преобразователя 15, выход которого подключен ко второму входу 20 компаратора 11 и первому сигнальному входу регистратора 8, выход компаратора 11 подключен к- сигнальному входу 13 отсчетного блока 12, стробирующий вход 14 которого подключен к первому выходу 3 схемы 4 управления, а выход отсчетного блока 12 подключен ко второму сигнальному входу 21 регистратора 8, синхронизирующийвход 22 которого подключен к входусчетчика 17 и программному выходу 5схемы 4 управления, первый выход 3которой подключен к входу 10 сбросапик-детектора 9.Осредняющий цифровой отсчетныйблок 12 выполнен в ниде последовательного соединения трехвходовогоконъюнктора 23 и И - разрядногонакопительного счетчика 24, выходы)л старших разрядов укоторого служатвыходом отсчетного блока 12, первыйи второй входы конъюнктора 23соответственно служат стробирующим 14 и сигнальным 13 входамисчетного блока 12, а третий вход 25 5конъюнктора 23 подключен к выходугенератора 26 эталонной частвты.Число Младших разрядов - ПЗнакопительного ачетчика выбираюткак П-Ф= 1 оЯМ в зависимости от20числа осреднений М, а число разрядовИ накопительного счетчика выбираюткак П1 оЯ,1 ) н зависимссти от требуемого числа градаций и. при измерении переходного импетданса при 25каждом локальном обследовании участка почвы.На фиг. 2 принедены сигнал 27 напервом выходе 3 схемы 4 управления,выходной сигнал 28 генератора 2 импульсов тока, выходной сигнал 29усилителя 7, сигнал 30 на выходе запоминающего пик-детектора 9, выход- .ной сигнал 31 цифроаналогового преобразователя 15 и сигнал 32 на выходе компаратора 11. 35Устройство для геоэлектроразведки работает следующим образом.Под действием импульсов 27 управления, в генераторном датчике 1возникают коммутационные импульсы 28 40тока, которые во времени разделеныпаузой.Во время пауз н приемном датчике б наводится ЭДС вторичного поля,которая усиливается усилителем 7 и 45с его выхода сигнал 29 поступает насигнальный вход запоминающего пикдетектора 9 и первый вход 18 компаротора 11. Выходной сигнал 30 пикдетектора 9 поступает на аналоговыйвход 19 цифроаналогового преобразователя 15, на выходе которого формируется сигнал 31 сравнения, определяемый иэ соотношения(где )( упр - выходной код вычитающего счетчика 17; ЧЗО - выходноенапряжение пик-детектора 9),Использование пик-детектора 9,циФроаналогового преобразователя 15 60и вычитающего счетчика 17 позволяетавтоматизировать процесс измененияпорогового напряжения сравнения М 20Компаратора 11 н диапазоне О( Ц 20 О 30. Компаратор 11 напряжения производит сравнение напряжений 29 и 31 и Формирует на выходе логический сигнал 32, поступающий на сигнальный вход 13 осредняющего цифрового отсчетного блока 12, который производит измерение,нременного интервалпаКроме этого, отсчетный блок 12 производит и осреднение результатов измерения временного интеовала 7 на рвал апли Тл где п - количество циклов измерения , Т- период следования коммутационных импульсон 28 тока, что позволяет повысить точность измерения случайного параметра гКрутизна переднего фронта принимаемого сигнала 29 много больше крутиэны его заднего фронта спада, поэтому аддитивная помеха на переднем Фронте ЭДС переходного процесса не вызывает ее неоднозначностей, однако на заднем фронте при сравнении напряжений 29 и 31 компаратором 11 ноэможно его повторное срабатынание, как показано на эпюре 32, В этом случае для повышения точности измерения временного интервалаотсчетный блок 12 производитдосчет длительности аповторного срабатывания компаратол ра 11 и временной интервал определяется иэ соотношениял л л" =хф "хчто соответствует неискаженному значению (штрих-пунктирная линия) ЭДС переходного процесса.В предлагаемом устройстве для геоэлектрораэнедки точность иэмерения временного интервала х определяется периодом следования импульсов генератора 2 б эталонной частоты и может составлять десятки наносекунд а дискретность отсчета порогового напряжения сравнения компаратора 11 полностью определяется разрялностью цифроаналогового преобразователя 15 и может составлять доли миллинольта.Таким образом, предлагаемое устройство для геоэлектрораэведки, вследствие введения пик-детектора, компаратора, осредняющего цифрового отсчетного блока, цифроаналоговогоэ преобразователя и вычитающего счетчика обеспечивает повышение точностиизмерения параметров Ч и спереходного процесса в широком интерлналеи позволяет существенноповысить достоверность косвенногоизмерения переходного импеданса приповерхностных слоев почвыедакт 548/49 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Зак илиал ППП Патентф", г,увгород, ул.Проектная, 4