Устройство для определения положения катушки в электродинамическом сейсмоприемнике

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ КАТУШКИ В ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОМ СЕЙСМОПРИЕМНИКЕ (57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для Предлагаемое изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для использования как в средст-. вах технологического контроля процесса сборки сейсмоприемников на приборостроительных предприятиях, так и в геофизиче. ских экспедициях при контроле работоспособности электродинамических сейсмоприемников (ЭДСП).Предлагаемое техническое решение по зволяет осуществить подбор ЭДСП, работающих при амплитудах контролируемых вибросмещений. сопоставимых с значениями возможных смещений катушки, обусловленных конструкцией ЭДСП, а также контролировать релаксацию во времени упругих элементов подвески катушки.Известно устройство, обеспечивающее визуальный контроль положения катушки в ЭДСП. Недостатком является необходимость наличия открытой конструкции ЭДСП,5 Ыао 1712928 использования в средствах контроля при из. готовлении и эксплуатации электродинамических сейсмоприемников. Цель изобретения - повышение точности, Введением вторых генераторов тока и аналогового ключа обеспечивается возможность отклонения катушки в обе стороны от положения равновесия, а введение. двух регистров памяти и цифрового сумматора позволяет автоматизировать процесс вычисления относительного положения катушки электродинамического сейсмоприемника. 1 з.п.ф-лы, 2 ил,Известно также устройство, в котором осуществляется контроль перемещения катушки в ЭДСП по результатам интегрирования выходного сигнала после окончания возбуждающего импульса тока. Устройство, реализующее это решение, содержит генератор тока, ключ, интегратор, блок измерения, управления и вычислений. Недостатком этого решения является низкая точность определения положения катушки в ЭДСП, так как измерение осуществляется при отклонении катушки только в одну сторону,Целью изобретения является повышение точности определения относительного положения катушки в ЭДСП.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тока, аналоговый ключ, аналого-цифровой интегратор, блок управления и блок вычислений, при этом выход генератора тока соединен через аналогоаый ключ с входом сейсмоприемника, соединенным с входом аналогоцифрового интегратора, выходы блока управления соединены с входами управления аналогового ключа, аналого-цифрового интегратора и блока вычислений, введены вторые генератор тока и аналоговый ключ, два регистра памяти и цифровой сумматор, причем выход второго генератора тока через второй аналоговый ключ соединен с входом сейсмоприемника, а информационные выходы аналого-цифрового интегратора соединены с информационными входами регистров памяти, выходы которых соединены с входами цифрового сумматора, выходы которого и выходы одного иэ регистров памяти соединены с входами блока вычислений, при этом выходы блока управления соединены с входами управления второго аналогового ключа и регистров памяти, а с целью упрощения блок управления содержит генератор импульсов, подключенный к входу счетчика, выходы которого через формирователи сигналов соединены с соответствующими выходами блока управления,Введенные в устройство новые узлы: второй генератор тока и второй аналоговый ключ, позволяют отклонять катушку ЭДСП в обе стороны от положения равновесия; регистры памяти и цифровой сумматор позволяют осуществить вычисление относительного положения катушки в ЭДСП.На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на Фиг,2 - временная диаграмма работы блока управления,Общепринятая конструкция ЭДСП (например, СВ 2-10 Ц) состоит из магнитомягкого цилиндра 1, крышек 2 иэ изоляционного материала, постоянного магнита 3, полюсных наконечников 4, катушки 5 из двух встречно включенных обмоток на каркасе 6, подвешенном на пружинах 7. Блок из магнита 3 с полюсными наконечниками 4 зажат крышками 2 через изоляционные шайбы 8, обеспечивающие также развязку выводов катушки 5, выходной сигнал которой через пружины 7 подается на выводы 9. В состав устройства входят генераторы 11 и 13 тока, аналоговые ключи 10 и 12, аналого-цифровой интегратор 14, регистры 15 и 16 памяти, цифровой сумматор 17, блок 18 вычислений, блок 19 управления, содержащий генератор 20 импульсов, счетчик 21, схемы 22-26 формирования управляющих сигналов,Выходы генераторов 11 и 13 тока через аналоговые ключи 10 и 12 соединены с одним из выводов 9 ЭДСП и входом аналогово-цифрового интегратора 14, информационные выходы последнего соединены с информационными входами регистров 15 и 16 памяти. выходы триггеров которых соединены с входами цифрового сумматора 17. Выходы последнего и выходы5 регистра.16 соединены с входами блока 18вычислений, Входы управления ключей 10 и 12, вход сброса интегратора 14, входы записи регистров 15 и 16. вход управления блока 18 вычислений соединены с выходами уп равления блока 19 управления, в которомвыход генератора 20 импульсов соединен с входом счетчика 21, выходы триггеров которого соединены с входами схем 22-26 Формирования управляющих сигналов.15 Работа устройства заключается в формировании, контроле и обработке сигналов.связанных с перемещением катушки 5 от крышек 2 к положению равновесия после подачи сигнала "Пуск" (" Сброс" ) на счетчик 20 21 блока 19 управления, Отклонение катушки 5 к крышкам обеспечивается подачей в катушку тока соответствующего значения от генератора тока (11 или 13) через ключ (10.или 12), управляемый сигналом с соответст вующего выхода блока 19 управления (формирователи 22 или 23) с одновременным обнулением интегратора 14 сигналом с выхода Формирователя 24 блока 19 управления, Полярность тока определяет 30 направление смещения катушки 5, а длительность выбирается иэ условия обеспечения надежного прижима катушки 5 к крышкам 2 или другим ограничителям хода катушки.35 По окончании импульса тока - при отключении катушки 5 от генератора тока - начинается процесс движения катушки к исходному положению. Напряжение Е(1), генерируемое в катушке и выводимое через 40 выводы 9, определяется соотношениемЕ(1) - К Х(1), (1)где К - КЭМС ЭДСП;Х - перемещение катушки.Перемещение катушки, в общем случае 45 определяемое как Х(т) от, равноХ =-3 Е(й) бЕ при 1-файф, (2)огде 1 - время интегрирования до полного затухания переходных процессов.Таким образом, после отклонения катушки 5 вверх и вниз и интегрирования сигнала Е по формуле (2) с. соответствующим преобразованием сформируются реэульта ты(А 1 и А 2), фиксиРУемые в регистрах 15 или16 памяти соответСтвенно (по сигналам формирователей 25 или 26 блока 19 управления) и пропорциональные пройденному расстоянию от соответствующей крышки к положению равновесия. а сумма, сформированнаяв сумматоре 17 результатов интегрирования, пропорциональна сумме зазоров между кромками катушки 5 и крышками 2,При этом относительное положение катушки 5 определяется как 5А 1А 1+А 2и вычисляется в блоке 18.Генераторы 11 и 13 тока формируют токс значением 5-10 гпА, что обеспечивает у 10ЭДСП с частотой собственных колебаний5-10 Гц гарантированный прижим катушки5 к крышкам 2. Время подачи тока не более0,5 с. Время интегрирования не превышает2 с. 15Аналого-цифровой интегратбр 14 может,быть построен на базе последовательно соединенных преобразователя напряжение -частота и счетчика или аналогового интегратора и аналого-цифрового преобразователя, Блок 18 вычисления отношения (3) можетбыть выполнен или на базе микропроцессорных ИМС, или на базе программируемыхпостоянных запоминающих устройств илилогических матриц, когда при подаче на их 25входы кодов А 1, (А 1+ А 2).на выходе формируется код П. Схемы 22-26 построены набазе схем совпадений, обьединяющих выходы соответствующих триггеров счетчика21 и обеспечивающих формирование им-. 30пульсов управления необходимой длительности (см,фиг.2),Технико-зкономический эффект при ис-,пользовании предлагаемого изобретенияобразуется в основном за счет исключения 35искажений сейсморазведочных данных,возможных при использовании ЭДСП с смещенной от номинального положения катушкой,Формула изобретения 1.Устройство для определения положения катушки в электродинамическом сейсмоприемнике, содержашее первые генератор тока и аналоговый ключ, аналогоцифровой интегратор, блок управления и блок вычислений, при этом выход генератора тока соединен через аналоговый ключ с входом сейсмоприемника, соединенным с входом аналого-цифрового интегратора, выходы блока управления соединены с входами управления аналогового ключа, аналого-цифрового интегратора и блока вычислений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены вторые генератор тока и аналоговый ключ, два регистра памяти и цифровой сумматор, причем выход второго генератора тока через второй аналоговый ключ соединен с входом сейсмоприемника, информационные выходы аналого-цифро-. вого интегратора соединены с информационными входами регистров памяти, выходы которых соединены с входами цифрового сумматора, выходы которого и выходы одного из регистров памяти соединены с входами блока вычислений, а выходы блока управления соединены с входами управления второго аналогового ключа и регистров памяти,2,Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, блок управления содержит генератор импульсов, подключенный к входу счетчика, выходы которого через формирователи сигналов соединены с соответствующими выходами блока управления,1712928 Пуск ФО открыт " Сброс. П" УнтегрироЮа нее ЗОпцс 6 6,И 12 "отаром сброс 4 Ф" УнтерироГани Зоаисю К,Ю Вы чисиени8,И" Составитель Э. СлиганТехред М.Моргентал рректор,О. Кравцова Редактор А, Маковска 536 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 Зака В