Устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) С 01 Ч 3/1 ОПИСАН Н АВТОРСКОМ ОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ нап ния УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(46) 23.04,85. Бюл. У 15. (72) М.М. Задериголова и Б.В. Грицай (71.) Киевский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 656012, кл, С 01 Ч 3/11, 1976.2, Авторское свидетельство СССР У 855584, кл. С 01 Ч 3/10, 1979 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей путем определения размеров и глубины залегания неоднородностей, оно содержит передающий и приемный блоки, при зтом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжения, а второй выход - с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразногоряжения соединен с входом управле-.перестраиваемого по частоте уси",8011519 лителя мощности, а второи выход - с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и rерестраиваемый по частоте усилитель мощностисоединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемную антенну опорного сигнала, первыи и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи промежуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с вхо- Я дом первого избирательного усилителя через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и первого преобразователя промежуточ- С ной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигнальным входом Ффе азометра, приемная антенна опорного (д сигнала соединена с сигнальным входом второго преселектора с перестраи- р ваемой частотой, выход которого соединен с сигнальным входом второго преобразователя промежуточной частоты, выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а второй выход через селектор тактовых имнульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго пресе 1151900лекторов с перестраиваемой частотой, соединены соответственно с входа- а третий выход соединен с входом ми управления первого и второго гетеродина с перестраиваемой часто- преобразователей промежуточной частой, первый и второй выходы которого тоты.Изобретение относится к геофизиКе а более конкретно к устройствам для геолектроразведки, и может быть использовано при разведке полезных ископаемых, а также для поиска инженер ных коммуникаций и других скрытых неоднородностей в исследуемом массиве горных пород.Известно устройство для обнаружения инженерных коммуникаций в массиве пород, содержащее генератор синусоидального напряжения, индукционный преобразователь с генераторной катушкой и систему измерительных катушек, расположенных соосно с генера торной катушкой, а также коммутаторы, компенсатор, усилитель с дискретно регулируемым коэффициентом усиления, генератор тактовых импульсов, избирательный усилитель, демодуля тор, запоминающее устройство, схему сравнения, счетчик импульсов и индикаторНедостатком данного устройства являются ограниченные функциональные 25 возможности из-за невозможности его использования для поиска диэлектрических неоднородностей.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст ройство для поиска неоднородностейв массиве горных пород, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и Фазометр Г 23. Недостатком известного устройства также являются ограниченные функциональные возможности яз-за трудности 40 определения размеров и глубины зале- гания неоднородностей.Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей путем определения размеров и глубины зале гания неоднородностей. 2Указанная цель достигается тем, что устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и газометр, содержит передающий и приемный блоки, при этом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжении, а второй выход - с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управления перестраиваемого по частоте усилителя мощности, а второй выход - с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через ампли" тудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приеинув антенну опорного сигнала, первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи про-. межуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с. перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избиратель- . ного усилителя через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигналь.900 4сигнальным входом второго ППЧ 15,выход которого соединен с сигнальнымвходом второго ПЧ 1 б, выход которогосоединен с входом второго ИУ 17,первый .выход которого соединен черезселектор тактовых импульсов (СТИ) 18с входом второго ГПН 19, первый ивторой выходы которого соединенысоответственно с входами управлениявторого ППЧ 15 и второго ПЧ 16, атретий выход соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой(ГПЧ) 20, первый и второй выходысоединены соответственно с входамиуправления первого и второго ПЧ 11 и1 б. Вторые входы первого и второгоИУ 12 и 17 соединены соответственнос сигнальным и опорным входами фазометра 21,Устройство работает следующим образом,ГТИ 3 вырабатывает импульсы длязапуска ГПН 4, который управляетчастотой УГПЧ 5 и настраивает УМПЧ -7 на частоту УГПЧ 5. Одновременноимпульсы, вырабатываемые ГТИ 3 по,ступают на АМ б, который модулируетнапряжение УГПЧ 5 по амплитуде тактовыми импульсами. На излучающую антенну 8 поступает сигнал переменнойчастоты, модулированный по амплитудетактовыми импульсами,Первичное электромагнитное полепеременной частоты, проходя через исследуемый массив горных пород, индуцирует вторичное поле, амплитуда и фазакоторого зависит от электромагнитныхсвойств горных пород. Устройство содержит передающий и приемный 2 блоки, Передающий блоксодержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, первый выход которо-б го соединен с входом запуска первого .генератора пилообразного напряжения (ГПН) 4выход которого соединен с входом управляемого генератора с ерестраиваемой частотой (УГПЧ)5,выход.35 которого соединен с сигнальным входом амплитудного модулятора (АИ) б, .вход управления которого соединен с вторым выходом ГТИ 3, а выход соединен с сигнальным входом .перестраиваемого по частоте усилителя мощности (УИПЧ) 7, вход управления которого соединен с вторым выходом первого ГПН 4, а выход - с излучающей антенной 8. Приемный блок 2 содержит 45 приемную антенну измеряемого сигнала (ПАИС) 9, соединенную с сигнальным входом первого преселектора с перестраиваемой частотой (ППЧ) 10, выход которого соединен с сигнальным 5 в входом первого преобразователя промежуточной частоты (ПЧ) 11, выход которого соединен с входом первого избирательного усилителя (ИУ) 12, первый выход которого соединен с входом измерителя 13 амплитуды. Приемная антенна опорного сигнала (ПАОС) 14 в приемном блоке 2 соединена с 3 1151 ным входом фазометра, приемная антенна опорного сигнала соединена с сигнальным входом второго селектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальнымвходом второго преобразователя промежуточной частоты,выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а 1 О второй выход через селектор тактовых импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго преселектора с нерестраиваемой час" .тотой, а третий выход соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой, первый и второй выходы ко торого соединены соответственно с входами управления .первого и второго преобразователей промежуточной частоты,На чертеже представлена структур ная схема устройства. Вторичное электромагнитное поле улавливается с помощью ПАИС. 9, сигнал которой поступает на ППЧ 10, а затем на ПЧ 11, после чего усиливается с помощью ИУ 12 и поступает на измеритель 13 амплитуды и фазометр 21. Первичное электромагнитное поле воспринимается с помощью ПАОС 14 и служит для формирования опорного сигнала. Сигнал с ПАОС 14 поступает на ППЧ 15, с выхода которого поступает на ПЧ 16, усиливается вторым ИУ 17 и поступает на опорный вход фаэометра 21. Селектор 18 тактовых импульсов выделяет тактовые импульсы, которые. запускают второй ГПН 19, управляющего частотой ГПЧ 20 таким образом, чтобы частоты сигналов на выходах первого и второго ПЧ 1 и 16 были постоянными, а также управляющего частотой первого1151900 Составитель В. ПопадькоВ. Иванова Техред С.йовжий ак рректор М, Максимишин Заказ 6/34 Тираж 748 ВНИИПИ Государственног но делам изобретений 113035, Москва, Ж, РПодпискомитета СССРи открытийушская наб д 4 5 11 Ииал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектна и второго ППЧ 10 и 15 таким образом,чтобы перестраиваемая частота быларавна частоту УГПЧ 5, Измеритель 13амплитуды и Фазометр 21 измеряютсоответственно амплитуду и Фазу при"нятого сигазла, по величине которыхсудят о характеристиках исследуемогомассива горных пород.Изобретение позволяет расширитьФункциональные возможности поиска не 1 однородностей в горных массивах пород благодаря использованию цепей модуляции сигнала возбуждения по частоте и амплитуде, а также благодаря исполь зованию цепи опорного сигнала в прием.ном блоке, связанной с цепью возбуждения передающего блока электромагнитным полем возбуждения, позволяющих неоднократно определять размеры и 1 О глубину залегания неоднородностей.