Измеритель электрических свойств горных пород и руд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) П 1)ц 4 601 К 27/О ВСЕГО-т . - 1 м РТ ,д:" .:. ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕПЬСТВ ТОРСНОМУ С 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Красноярский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР У 894649,.кл. С 01 К 27/00, 1980.Авторское свидетельство СССР У 883791, кл. С 01 К 27/00, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД (57) Изобретение относится к геофизике и позволяет расширить функциональные возможности устройства. Измеритель содержит задающий генератор 1, адресный счетчик 2, постоянный запоминающий блок 3, цифроаналоговый преобразователь 4, усилитель 5 мощности, датчик 6, усилитель 7 сигнала и регистратор 9. Введение интегрирующего аналого-цифрового преобразователя 8, управлякицихключей 10 и 11, генератора 12 опорного напряжения и образование новыхфункциональных связей обеспечиваетнепосредственное измерение параметров модели, замещающей исследуем)йобъект. Это позволяет весьма просторассчитать любые электрические характеристики исследуемого объекта.1 ил.Изобретение относится к геофизи"ке и может быть использовано приисследовании электрических свойствгорных пород и руд на образцах и вестественном залегании.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей,заключающееся в непосредственном измерении параметров модели, замещающей исследуемый объект, что позволяет весьма просто рассчитать любыеэлектрические характеристики исследуемого объекта,На чертеже приведена структурная 5схема устройства,Измеритель электрических свойствсодержит последовательно соединенныезадающий генератор 1, адресный счетчик 2, постоянный запоминающий блок 203 и цифроаналоговый преобразователь4, последовательно соединенные усилитель 5 мощности, датчик 6 с исследуемым образцом горной породы, иусилитель 7 сигнала, последовательно соединенные аналого-цифровой пре"образователь 8 и регистратор 9, атакже первый 10 и второй 11 управляемые ключи, управляющие входы которых соединены с выходом старшего 30разряда постоянного запоминающегоблока 3, и источник опорного напряжения 12, аналоговый вход первогоключа 10 соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 4, а еговыходы - с входами усилителя 5 мощности и аналого"цифрового преобразователя 8, аналоговый выход второгоключа 11 подключен к выходу цифроаналогового преобразователя 4,.а еговходы - к выходам усилителя 7 сигнала и выходам источника 12 опорногонапряжения, управляющий вход аналогоцифрового преобразователя 8 соединенс выходом постоянного запоминающего 45блока 3,Измеритель работает следующимобразом.В постоянном запоминающем блоке 3хранятся М значений К разрядных цифровых кодов, соответствующих М зна 50чениям амплитуд сигнала возбуждения, и И+2 значений К разрядных цнфровых кодов, соответствующих И+2последовательным значениям коэффитциента передачи цифроаналогового55преобразователя 4, используемого приобработке вторичного сигнала датчика 6 в качестве перемножителя. ВК (е) г. (0 ш с С с (ш+1)й Мг. с С где М - число импульсов в возбуждающей датчик 6 серии;ш - порядковый номер импульсав серии;возбуждающий сигнал может быть записан в форме0(М) 1ПвоьБЕ,Кф(М-ш)(ш) 10 есОш" о с " с (П 1+ ) о Мгде Е - напряжение опорного источника 12; К - коэффициент усиления уси" лителя 5 мощности;отдельном разряде постоянного запоминающего блока 3 хранится сигналуправления ключами 10 и 11,При подаче с задающего генератора 1. напряжения заданной частотына адресный счетчик 2 последовательно изменяются выбираемые адреса постоянного запоминающего блока 3 и сего выходов на цифровые входы преобразователя 4 подаются коды чисел,управляющие коэффициентом передачипоследнего. С отдельного разрядапостоянного запоминающего блока 3снимается сигнал, управляющий переключением ключей 1 О и 11, коммутиру"ющих подключение входа и выхода цифроаналогового .преобразователя 4.В течение первых М тактов вход ивыход цифроаналогового преобразователя 4 через второй 11 и первый 1 О управляемые ключиподключены соответственнок выходуисточника 12 опорного напря-.жения и входу усилителя 5 мощности.В это время сигнал от источника 12опорного напряжения через цифроаналоговый преобразователь 4, используемый в качестве управляемого аттенюатора,.и усилитель мощности 5поступает на возбуждение датчика 6с исследуемым образцом. При выборекоэффициента передачи цифроанало-,гового преобразователя 4 на этапеформирования возбуждающего сигналав виде- амплитудный множитель, зависящий от коэффициентапередачи датчика 6 и ампли" 20туды возбуждающего сигнала;К,с - активное сопротивление П-гозвена модели, замещающейобъект; где где Я - число тактов, используемых для обработки сигнала; и - порядковый номер такта; входной сигнал аналого-цифрового 25 преобразователя 8 оказывается равным е(М+1)ео(М+Н+1)с (где К - коэффициент усиления усилителя 7 сигнала.Аналого-цифровой преобразователь 358 двойного интегрирования интегриру. ет входной сигнал в течение Н тактовобработки вторичного сигнала с датчика и преобразует его в цифровойкод. В общем случае аналого-цифровой 40преобразователь 8 должен иметь в своем составе устройство, определяющеезнак постоянной составляющей входного сигнала, однако, поскольку всеслагаемые в выражении для вторичного сигнала датчика 6 положительные.,постоянная составляющая сигнала всегда имеет постоянный знак и наличиеустройства определения знака постоянной составляющей входного сигнала необязательно,й о 1 п(М+ Н+ 2) фВеличина напряжения, эквивалентная выходному цифровому коду аналого-цифрового преобразователя 8 ока 55 зывается равнойо11 К К Ю"(1-1 )- период следования импульсов задающего генератора 1,В течение последующих И+2 тактов с помощью второго 11 и первого 10 управляемых ключей вход и выход цифроаналогового преобразователя 4 подключены соответственно к выходу усилителя 7 сигнала и входу аналогоцифрового преобразователя 8, В течение этого интервала времени вторичный сигнал датчика, с высокой степенью точности аппроксимируемый выражением- постоянная времени К-гозвена,усиленный усилителем 7 сигнала, поступает на цифроаналоговый преобразователь 4, используемый в качестве управляемого аттенюатора, а с его выхода на вход аналого-цифрового преобразователя 8, где интегрируется, преобразуется в цифровой код ,и передается на регистр 9. При выборе коэффициента передачи цифроаналогового преобразователя 4 на этапе обработки сигнала в виде 0где К, - масштабный коэффициент,Последнее выражение имеет ярковыраженный экстремум при что позволяет избирательно измерятьпараметры К сС,с звеньев модели, замещающей исследуемый объект, и позволяет записать-фф Ь м+и цо" к,к,Ь/ Величины М и Я выбираются иэ условий требуемого разрешения по величинеи лежат обычно в пределах 2 (М (5; 3 сН с 7; 4 сМ+Н с 10. При отсутствии заметных помех достаточно одного цикла измерений, при наличии значительных внешних помех изменения производятся в течение нескольких циклов, а результаты накапливаются. После окончания измерений параметров одного звена эамещающей мо1374 Формула изобретения Составитель Н. МихалевТехред Л. Сердюкова Корректор О Кундрик Редактор О. СпесивыхЮМюЗаказ 570/41 Тираж 772ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1 13035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дели с постоянной времени 7, часто-,та задающего генератора изменяется в2 раза, что приводит к смещениюэкстремума, и измерения повторяютсядля других звеньев замещающей модели. Измеритель электрических свойств 10 горных пород и руд, содержащий последовательно соединенные задакзций генератор, адресный счетчик, постоянный запоминающий блок и цифроаналоговый преобразователь, последова" 15 тельно соединенные усилитель мощности, датчик и усилитель сигнала, а также регистратор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей, 20 в него дополнительно введены генератор опорного напряжения, интегриру 143 6ющий аналого-цифровой преобразователь, первый и второй управляемые ключи, управляющие входы которых соединены с дополнительным выходом постоянного запоминающего блока, выход интегрирующего аналого-цифрового преобразователя соединен с регистратором, аналоговый вход первого ключа соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, его выхо" ды - с входами аналого-цифрового преобразователя и усилителя мощности, аналоговый выход второго ключа соединен с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя, а его входы - с выходами усилителя сигнала и генератора опорного напряжения, при этом управляющий вход аналогоцифрового преобразователя объединен с управляющими входами первого и второго ключей.