Устройство для регистрации сейсмических сигналов

1," о, ОпааС"А Н"В Е ОП ИИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(21) 206841 б/25 О 1 Ч 1/28 присоединением аявкиосударстоенный хамитеСовета Министроа СССРие делам изобретенийи отнритий 23) Приоритет -43) Опубликовано 25.08,77. Бюллетень 31) Дата опубл ования описания 09.12.7. И. Ходычкин, М Полшков и В. И. Шестак гй нау 4 то-исследовательс 1) Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛ чено для использоваийя, для регистрации сейсмиИзобретение предназна;э геофизике, в частностических сигналов,Известны устройства для регистрации сейсмтьческих сигналов и записи их в цифровой форме наносителе 13),Недостатком устройств для регистрации сей.смических сигналов с изменением усиления подвоичному закону является то, что при действии навходе суммарного сигнала, состоящего из несколь.ких сигналов, отличающихся по интенсивности, на пример, связанных с волной - помехой высокойзнергии Ап и слабыми отражениями от глубокихгоризонтов Ас, точность регистрации слабых сигиалов будет недостаточной.Наиболее близким к предлагаемому являетсяустройство, содержащее последовательно соединенные предусилитель, мультинлексер, основной уси.литель, фиксатор уровня, аналого. цифровой преоб.разователь (АЦП), регистратор и блок управления 23,Изменение усиления происходит в число разкратное двум, так что сигнал нв входе АЦП будетЧ д 2 .ииЦЛ иститут геофизических методов разведки где кмнн - усиление предусилителя;и - показатель степени, характеризующийусиление усилителя с автоматической регулировкой.Преобразование сильного сигнала Ад в цифро 5 дую форму будет выполнено АЦП с высокой точностью, тогда как преобразование слабого сигнала Ас действующего одновременно, будет произведено с точностью в К раз меньшей, гдек= - " а)сЦелью изобретения является расширение див.мического диапазона и повышение точности регист рации слабых сигналов на фоне интенсивных помех,Это достигается тем, что и устройство введеныступенчатый компенсатор напряжения, компаратор уровня и ключ, при зтом ступенчатый компенсатор напряжения включен между выходом мультиплек сера и входом основного усилителя через ключ, вход компаратора уровня через ключ соединен с 20 выходом компенсатора, на вход компаратора на.гружен блок управления, ко второму входу ком.пенсатора подключен выход комларатора уровня.На фиг. 1 приведен график процесса изменениявеличины сигнала при регистрации; на Фиг.Х дана структурная схема предложенного устройства.569982 1 О вх "сии %е файф где Кус - усиление основного усилителя;Ост. - величина юпряжения одной ступени;гп - номер ступени.20Как следует из формулы (3) переменньнавеличинами в процессе регистрации сигналов будутлишь Ои номер ступени е, остальные величнньбудут постоянными. Процесс записи данных ва25носитель будет содержать те же операции, что и всуществующих системах, В этом случае при тех жетребованиях к точнбсти элементов схем, как и длябольшинства типовых цифровых регистрирующихустройств, точность записи сигналов повышается засчет того, что на некотором временном интервалена вход АЦП подается не все значение сигнала, атолько его переменная часть, Поэтому, как мини.мум, точность преобразования сигнала возрастаеткак отношение постоянной составляющей сигнала крабочей части шкалы АЦП, т,е. Устройство для регистрации сейсмических снг.налов, содержащее последовательно соединенные 4 О предусилитель мультиплексер, основной усилитель,фиксатор уровня, аналого. цифровой преобразователь, регистратор и блок управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения динамичьско.го диапазона и повьпцения точности регистрации, в него введены ступенчатьщ компенсатор йайряже ния, компеисатор уровня и ключ, при этом студен чатый компенсатор напряжения включен между выходом мультиилексера и входом основного уси.лителя через ключ, вход компаратора уровня через ключ соединен с выходом компенсатора, на вход компаратора нагружен блок управления, ко второму входу компенсатора подключен выход компара тора уровня.- В 4 Усиленный сейсмический сигнал "а", на входе Л 11 П состоящий, например, иэ низкочастотной и, мехи, слабого нолеэного высокочастотного колеба ния, может быть представлен в некотором интервале времени переменной "б" и постоянной"в" состав. ля ющими, Постоянная составляющая "в", определяе. мая числом постоянным ступеней, на которые умень шается сигнал, исключается из процесса преобразо. вания. Переменная составляющая "б", не превышающая рабочей части шкалы"г" АЦП, преобразуется в цифровую форму. Поясним процесс ре. гистрации сигнала, На входе АЦП сигнал будет определяться величиной где О - напряжение, соответствующее рабочему участку шкалы АЦП.При этом возрастает в В раз точность преобра. эовання слабого сигнала. Количество ступеней Ост, может быть большим, но оно ограничивается быст. ролействием электронных схем. Точность генерирования ступеней Ост. может быть задана на порядок выше, чем для сигнала.Устройство для регистрации сейсмических сигналов работает следующим образом.Сигналы от сейсмоприемников поступают на вхолы предварительных усилителей 1, содержащих фильтры высоких и низких частот, а также фильтры подавления зеркальных частот квантования, Усиленные сигналы подаются на входы мультиплексера 2, который производит последовательный опрос всех каналов. Уплотненные во времени сигналы лостулают на вход схемы стлтенчатого компенсато ра напряжения 3, с выхода которого че 1;.з норйаль. но-открытый ключ 4 подаются на вход схемы комнаратора уровня 5, где поонсходит срав пение этого сигнала с пороговыми зна. чениями рабочего участка шкалы АЦП. Если сигнал превышает шкалу АЦП, компаратор5 генерирчет т ступеней напряжения Ист, которые по. ступают на вычитающий вход схемы ступенчатого ком пенсатора напряжения 3, Результирующий сигнал ежи он находится в пределах, ограниченных поро говыми значениями шкалы АЦП, через ключ б по команде блока управления 7 подается на вход основного усилителя 8, Ключ 4 при этом закрыл но команде с блока упрйвления 7.С выхода основного усилителя 8 усиленный сигнал поступает на фиксатор уровня 9, а затем на вход АЦП 10, где и происходит его преобразование в цифровую форму с последующей записью нв носитель регистратором 11. С выхода компаратора уровня 5 через блок управления 7,ня регистратор 11 поступает число, соответствувицее количеству сту. леней компенсационного напряжения.Устройство может быть использовано лри усо. вершенствовании цифровых сейсмических станций, выпускаемых заводом "Нефтепрнбор". Применение предложенного устройства позволит увеличить точ. ность регистрации сейсмических сигналов и тем самым повысить эффективность сейсморазведки в сложных районах,формула изобретения Источники информации,принятые во вниманиепри экспертизе:1.установка АН - 100, выпускаемая Астраханским заводом счетнорешающей техники,л, Патент СШАУ 3671931 Кл. 340.15,5 6 01 У 124.дактор Т. Фадеева аэ 3046/3 ета СОний и отРауш скан нал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектщи, 4 Тираж 717 ПИ Государственного комнт йо аиам нзобрете 113035, Москва, Ж, Подаяета Министровытийна 6,д.4/5