Измерительное устройство для геоэлектроразведки

, 01 Ч 3 ИЯГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Руковоцство по применению метоца перекоцнык процессов в руцкой геофизике. Л., Нецра 1976, с 612. Бобровников Л. 3. и цр. Электро- рвзвецочная аппаратура и оборуцование. М., Неправ, 1980, с. 162-165 (про, тотип).(54) (57) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, соцержащее поспецоватепьно вкпюченньщ .йервичный преобразоватепь, первый ключ, усилитель, второй ключ, параппепьно поцкпюченные синхронные фильтры,кажцый из которык соцержит посцецоватепьно соединенные конценсатор и ключ,и инцикатор, а также схему управления,соеципенную с управляющими вхоцамипервого и второго ключей и синкронныхфильтров, и конценсатор, оцна обкпацквкоторого соецинена с общей точкой, соециняющей выкоц первого ключа и вхоц усипитепя, а цругая обкпацка - с общейшийойустройства,о т и и ч а ю щ е е с ятем, что, с цепью повышения точностиизмерений и расширения функциональныхвозможностей, первые вывоцы коиценсвторов синкроннык фильтров соецинены свыхоцом второго ключа, вторые вывоцыкоторых соецинены с вхоцвми инциквтора и через соответствующие им кпючис общей шиной.1056Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности кустройствам ппя измерения нестационарнык вторичных эпектромагнитных попей,Известно измерительное устройство,содержащее поспецоватепьно вкпюченныепервичный пре образоватепь (приемнуюрамку), синхронный фипьтр, состоящиеиз конденсаторов и ключей, индикатори устройство управления, генерирующее 10стробирующие импупьсы, управпяюшиекпючами синхронных фипьтров 1.Недостатками цанного устройства явпяются низкая точность и ограниченныефункционапьные возможности, Низкая точность обусловлена тем, что параметрысинхронного фипьтра и стробирующихимпульсов выбираются на основе компромисса межцу динамической и статщческойсоставпяющими ошибок измерения. 20Увеличение статической точности истепени поцавпения несинхронных помехтребует увепичения емкостей конценсаторов синкронного фипьтра и цпитепьностей стробирующих импупьсов, но при этом 25возррстают цинамические ошибки, связанные с изменением сигнапа за времястробирования.Кроме того, в этом устройстве ограничен выбор копичества временных каналов,;0программный выбор зацанного канапа,измерение мапых относитепьных приращений на фоне значитепьных постоянныхгнапряжений, например, при измерении перехоцных характеристик вызванной попяри 35зации во время пропускания тока,Наибопее бпизким к предлагаемому потехнической сущности является измеритепьное устройство цпя геоэпектроразвецки,содержащее госпецоватепьно включен=40ные первичный преобразователь, первыйкпюч, усипитепь, второй ключ, параппепьно поцкпюченные синхронные фипьтры,.кажцый из которык содержит поспецоватепьно соединенные конценсатор и ключи,45и инцикатор а также схему управпения,соециненную с управияющими вхоцамипервого, второго ключей и синхронныхфипьтров, конценсатор, оцна обкпацкакоторого соецинена с общей точкой, соединяющей выхоц первого кпюча и вкоц50усипитепя, а цругая обкпацка - с обшейшиной устройства 23Нецостатками этого устройства явпяются низкая точность и ограниченныефункционвпьные возможности. Низкая55точность обусповпена тем, что вепичинаемкостей синхронных фипьтров и цпи=тепьности интервапов стробирования цан 14 2ного устройства выбирается на основе компромисса межцу цинамической и статической составпяющими ошибок измерения, а коэффициент передачи измеритепьного канада зависит от емкостей конденсаторов синхронных фильтров. Функциональные возможности устройства ограничены из-за отсутствия возможностй программного выбора канапа, а увеличение копичества измерительных канапов ограничено вгаимным влиянием синхронных фипьтров.Цепью изобретения явпяется повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.Поставпенная цепь постигается тем,что в измеритепьное устройство цпя геоэдектроразвецки, соцержащее поспедоватепьно включенные первичный преобразователь, первый ключ, усипитепь, второй кпюч, параппепьно поцкпюченнъ 1 е синхронные фильтры, кажцый содержит поспецоватепьно соединенные конденсатор и кпюч, и индикатор, а также схему управления, соединенную с управпяюшими вхоцами первого и .второго кпючей и синхроннык фильтров, и конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей точкой, соециняющей выход первого ключа и вход усипитепя, а пругая обкпацка - с общей шиной устройства, введены связи таким образом, что первые вывоцы конценсаторов синхронных фипьтров соепинены с выхоцом второго ключа, вторые выводы которых соецинзны с вхоцами инпикатора и через соответствующие им кпючи - с общей шиной.Введение новых связей позвопяет искпючить динамические ошибки и уменьшить инструментальные за счет снижения требований к цпитеиьности стробирующих импупьсов и величине емкости конценсаторов синхронных фипьтров, обеспечивая тем самым повышение точности устройства, Кроме того, цанное устройство может осушествпять программный выбор относитепьного приращения межцу произвопьно выбранной парой моментов времени, изменять попярность выкоцного сигнапа, осушествпять модупяцию сигнапа (поспецнее свойствб важчо цпя регистрации сигналов низкого уровня), Перечисленные свойства существенно расширяют функционапьные возможности устройства.На фиг. 1 привецена функционапьная схема устройства; на фиг. 2 - 1 О временные циаграммы, поясняющие рабо ту устройства (номерами обозначены узпъ устройства, на которых набпюцается указаннач временная циаграмма).3 1056Измеритепьное устройство соцержит первичный преобразователь 1 схему 2 управпения, первый ключ 3, конпенсатор 4, усипитепь (повторитепь) 5, второй ключ 6 й, синхронных фильтров кажцыи иэ которых 5 содержит конценсатор 7 и ключ 8 инцикатор 9, имеющий вхоцы 10 и 11.Выхоц первичного преобразователя 1 связан с кпючом 3, соециненным с оцним вывоцом конденсатора 4, цругой вывоц 1 О которого присоединен к общей шине устрой. ства . Обшая точка ключа 3 и конценсатора 4 соецинена с вхоцом повторите пя 5, выхоцом связанного с кпючом 6. Кпюч 6 связан с оцними вывоцами конценсаторов 7 всех синхронных фильтров, цругие вывоцы которых через соответствуюшие им кпючи 8 поцкпючены к общей шине устройства. Вывоцы синхронных фильтров (общие точки конценсаторов 7 и кпючей 8) связаны с вхоцом индикатора 9. Выхоцы схемы 2 управления связаны с управляюшими входами кпючей 3, 6, и 8.Устройство работает следующим об- р 5 разом.В момент времени Фимпупьсом со схемы 2 управпения замыкается ключ 3 и на конценсаторе 4 запоминается напря,жение О, равное выхоцному напряже нию первичного преобразоватепя 1 в этот момент времени. Это напряжение хранится на конценсаторе 4 цо прихоца спецуюшего импульса со схемы 2 управ- пения .на кпюч 3. После прихоца очерецного импульса на конденсаторе 4 запомнится напряжение, соответствующее напряжению выхоцного сигнапа первичного преобразователя 1 в этот момент времени. Это напряжение поступает на вхоц повторителя 5, устраняющего разряд40 конценсатора 4 синхронными фильтрами,В интервале межцу импупьсами, замыкающими.ключ 3, замыкается ключ 6. Оцновременно с ним замыкается ключ 8 оцного из синхронных фипьтров и кон 45 ценсатор 7 этого фильтра запоминает напряжение, поступившее с выхоца повторителя 5 в этот интервал времени. В интервале 1 - т.2 замыкается ключ 8 первого синхронного фильтра и конценсатор 7 этого фильтра зарядитсядонапряже- ния Ц; в интервале временизамкнется ключ 8 второго спнхронного фильтра и конденсатор 7 этого фильтра зарядитсяцо напряжения 02 и т. ц. Напряжение 01- О, т, е. равное разности напряжений на конденсаторах 7 114 4первого и второго синхронных фипьтров, в интервале времени 1 - 1 поступит на индикатор 9, напряжение 0 -Оз поступит в интервапе з -4,-. - и интервапе- ;. и т, ц.Поскольку заряц конценсаторов 7 осу ществпяется в паузах межцу импульсами ключа 3, т. е. постоянным напряжением, цинамическая составпяюшая ошибки устраняется.Если заьыкать ключи 8 периоцическими импульсами как показано на фиг. 5 8 пунктиром, то напряжение на входе индикатора 9 буцет промоцупировано, что важно цпя регистрации малых сигна лов.фиг. 9 и 10 поясняют возможность программного управпения устройством в частном спучае когца на вхоце 10 инцикатора 9 поспецовательно появляются значения относительных приращений О- О, а на вхоце 11 - относитепьных приращений. Изменяя поряцок замыкания ключей 8, можно считывать разности напряжений О - 0 в произвольномгпорядке, Это свойство необхоцимо при автоматизации измерений перехоцных характеристик и при цистационном управлении измерителем, тем что место при каротажных исследованиях, когца иэмеритепь нахоцится в скважине, а индикатор - на дневной поверхности. В этом же спучае важно моцупировать сигнап цпя перецачи его по пинии связи на вхоц индикатора.Таким образом, цанное устройство отличается от известного как по прочности измерений, так и по функциональным возможностям, Расширение функциональных воэможностей позволит применить цанное устройство в основе автоматизированной системы исспецования перехоцных хараткристик.В известном изобретении (измерительное устройство аппаратуры метоца ранней стации вызванной поляризации типа С) статическая погрешность :обуоповпенная токами утечки замкнутых кпю а, чей и вхоцным сопротивлением инцикатора,составляет 1% при частоте выборок 20 Гц, Динамическая погрешность зависит от ск(м рости изменения входного сигнала. Например, при вхоцном возцействии вицаО=Ае,гце л - амплитуда вхоцного импульса Вф- текушее время, с;9 - постоянная времени, с;114 Фиг. Фиг Р г Составитель Л. ВоскобойниковРецактор Н, Рогупич Техрец ВЯалекорей Корректор Ю, Макаренк еЗа 99/39 Тираж 710ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССРпо пепам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц. опписн иап ЛПП "Патент", г. Ужгороц, уп. Проектная, 4 3 1056С О равной 1; 0,3 0,1 ;юс, относительная динамическая погрешностьсоставит соответственно,2; 7; 13%,В преппагаемом устройстве статическая погрешность равна 0,2% при часто 5 те выборок 20 Гц. Относительная .;,инамическая погрешность при вкопном возпействии вица (1) с (В, равной 1; 0,3;0,1 мс,составляет соответственно 0,20,3; 0,5%,