Трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Заявлено 17,01,78 (2121 7 1)М. Кл.:а 01 Ч 3/02 6 01 В 25/00 исоединеннем заявки Эй -аротввииыи комн СССРордена Трудового Красного Знамени Феологоразведочиыи институт им,Серго Орджоникидзе") 7 Е УСТРОЙСТВ ХЧАСТОТНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНО ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДК Изобре ожетие относится к области измерениять использовано при проведенииазовых изме ений в геоэлектамплитудно-ф р роразведке,Известно трехчастотное измерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее три 5избирательных усилителя разных частот, входыкоторых соединены с входными клеммами,умножитель н делитель частоты, выходы которых соединены с двумя формирователями импульсов, а входы - с выходами первого и10третьего избирательных усилителей, третийформирователь, вход которого связан с выходомвторого формирователя избирательного усилителя, два формирователя временных интервалов,вычитающее устройство и схему отношения 1,15Недостатком этого устройства является то,что оно не позволяет исключить влияние индукционных эффектов, непропорциональныхчастоте возбуждающих поля.Известно другое трехчастотное устройство,в котором указанный недостаток устранен 21.Это устройство содержит три избирательньпсусилителя разных частот, входы которых под 2ключены к входным клеммам; три импульс. ных формирователя, входы которых подключены к выходам избирательных усилителей, два формирователя временных интервалов, первые входы которых подключены к выходу первого формирователя,.а вторые входы соединены соответствейно с выходами второго и третьего импульсного формирователя, трех. входовой элемент И, один из входов которого соединен с выходом первою формирователя временных интервалов, второй вход - с вы. ходом второго формирователя временных ин. тервалов через инвертор, а третий вход - с первым генератором образцовой частоты, двух. входовой элемент И, один из входов которого соединен с вторым генератором второй образцо. вой частоты, . двухвходовой элемент ИЛИ, вхо; ды которогб связаны с выходами элементов И, а вьйсод со счетчиком, результата измере В данном устройстве на его вход подается прямоугольное напряжение, в спектр которого входят первая, третья и пяты гармоники, ам - плитуды которых "обратно пропорциональны3номеру гармоники, а первый, второй и третий избирательные усилители настроены соответственно на первую, третью и пятую гармо.ники сигнала. Кроме того, второй вход двухвходового элемента И в данном устройствесоединен с выходом второго формирователя"временных интервалов,Устройство имеет низкую точность изме.рений. Этот недостаток обусловлен тем, чтореализуемый в нем алгоритм предусматриваетизмерение суммы двух временных интервалов:одного, пропорционального фазовому сдвигумежду сигйалами первой и пятой гармоник, ивторого, пропорционального разности фазовьсдвигов между сигналами первой и третьей ипервой и пятой гармоник, Так как амплитудапятой гармоники в пять раз меньше амплитудьпервой гармоники и почти в два раза меньшеамплитуды третьей гармоники, то основная погрешность измерений данным устройством связана с большой погршеностью выделения времного интервала между сигналами первой и пятой гармоник, этот интервал дважды входитв реэультат измерений, поэтому погрешностьизмерений удваивается.Целью изобретения является повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, что в трехчастотном измерительном устройстве для геоэлектроразведки, содержащем три избиратель.ных усилителя, входы которых соединень 1 совходными клеммами, три импульсных формирователя, входы которых связаны с выходамиизбирательных усилителей, два формирователявременных интервалов, первые входы которыхсоединены с выходом первого импульсногоформирователя, а вторые входы - соответствено с выходами второго и третьего импульсныхформирователей, элемент И, один вход которого соединен с выходом первого формироватля временных интервалов, а второй - с вы.ходом второго формирователя временных интервалов через инвертор, преобразователь вре.менного интервала, подключенный к выходублока задания коэффциента преобразования,двухвходовой сумматор, входы которого свя.заны с выходом элемента И и преобразователвременного интервала, а выход - с индикатором результата измерений, второй вход цвухвходбвого преобразователя: временного интервла соединен с выходом первого формирователвременных интервалов.На чертеже представлена функциональнаясхема устройства,Оно содержит входные клеммы 1, избиратеные усилители 2, 3, 4, формирователи 5,6,7импульсов, формирователи 8,9 временных интвалов, инвертор 10, блоки 11 задания коэффициента преобразования временных интервалов,737904 4элемент И 12, преобразователь 13 временногоинтервала, блок 14 задания коэффциента пре.образования, сумматор 15, индикатор 16 результата измерений,Устройство работает следующим образом,5. С помощью заземленной линии, в которуювключен генератор в землю в районе иссле.дований, возбуждается электромагнитное полетоками трех инфранизких частот, например в10 .диапазоне 0,3 - 5 Гц, В простейшем случае этодостигается питанием линии током прямоуголь.ной формы, в спектре которого содержатсяпервая, третья и пятая гармоники. Несущиеинформацию о поляризуемости и проводимостисреды сигналы принимаются в точках измере.15ний и подаются на входные клеммы 1 устрой.ства. С помощью избирательных усилителей2 - 4 из принятого сигнала выделяются составляющие трех частот: усилителетем 2 - первая гармоника, усилителем 3 - третья гармоен. ника, усилителем 4 - пятая гармоника, На входе и выходе избирательного усилителя можетбыть установлен масштабный усилитель, обеспечивающий необходимый уровень сигналов, а навыходе - детектор с вольтметром,Синусоидальные сигналы трех частот с выходов избирательных усилителей поступают навходы импульсных формирователей 5 - 7, с помощью которых синусоидальные сигналы преобразуются в последовательности импульсов,жестко связанные по фазе с исходными синусоидальными сигналами. В простейшем случаеформирователи 5 - 7 вырабатывают импульсы вмоменты перехода синусоидальных сигналовчерез нулевое значение, При необходимостина входе или выходе формирователей могутн- быть установлены умножители или делителичастоты, с помощью которых можно изменять1частоту следования импульсов, К выходам форе. мирователей 5 - 7 подключены формирователи8, 9 временных интервалов, причем первыйвход обоих формирователей подсоединен к вы.ходу импульсного формирователя 5, а вторыевходы - к выходам формирователей 6 и45 7 соответственно. Формирователи 8 и 9 исполь., зуются для получения временных интерваловя между поступающими на их входы импульсами(в простейшем случае этот интервал соответствует промежутку времени между моментома- перехода через нуль одного сигнала одной час 50я тоты и ближайшим к нему переходом черезнуль сигнала другой частоты), В качестве формирователей 8 й 9 могут быть использованытриггеры, счетные входьг которых подключеныль- к выходу формирователя 5, а входы "Установка 0" - , к выходам формирователсй 6 и 7,ер- С выхода формирователей 8 и 9 полученныеимпульсы подаются на два входа элемента И,причем с выхода формирователя 8 - непосред.04 6бирательных усилителя, входы которых сое.динены с входными клеммами, три импульсныхформирователя, входы которых соединены свйходами избирательныхусилителей, дваформирователя временнйх интервалов, первыевходы которых соединены с выходом первого импульсного формирователя, а вторые входы соединены соответственно с выходами вто.рого и третьего импульсных формирователей,элемент И, один вход которого соединен свыходом первого формирователя временных .интервалов, а второй соединен с выходомвторого формирователя временных интерваловчерез инвертор, преобразователь временногоинтервала; соединенный с выходом блока задания коэффциента преобразования, двухвхо.довой сумматор, входы которого соединены свыходом элемента И и преобразователя вре- .менного интервала, а выход соединен с индикатором результата измерений, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения точностиизмерений, второй вход двухвходового преобра.эователя временного интервала соединен свыходом первого формирователя временныхйнтерв алов. 20 5 7379ственно, а с выхода формирователя 9 - черезинвертор 10. Благодаря такому включениюэлементов на выходе элемента И 12 формируется импульс, длительность которого равна раз.ности длительностей временных интервалов,формируемых на выходе формирователей 8и 9. Масштаб этого импульса (по амплитудедлительности) регулируется блоком 11. за-.,дания коэффициента преобразования,На выходе преобразователя 13 формируетсяимпульс, пропорциональный длительности импульса на выходе формирователя 8, масштаб которо.го регулируется блоком 14 задания коэффи.циента преобразования.Так как временные интервалы на выходе 1 чформирователей 8 и 9 пропорциональны зна.чениям фазовых сдвигов АЧ,( и аЧи разность их - ь 9, то результат измерений, считываемый с индикатора 16, равен. аЧ(Гв-Мй)+аЧ(-й)Я )-(")(. Гб)где ю = 5, и = 3,В данном случае коэффициенты изменениямасштаба временных интервалов, задаваемые эч. блоками 11 и 14, должны выбираться в соответ.ствии с коэффициентами перед ЬЧ и а 9, вих отношение должно быть равно.Ь- Ги30Формула изобретенияТрехчастотное измерительное устройстводля геоэлектроразведки, содержащее три изИсточники информации,принятые во внимание при эйсрертизе1, Авторское свидетельство СССР Мф 327428,кл. 6 01 Ч 3/02, 1970.2. Аладинский Ю. В. и др. Аппаратура длядвух-трехчастотных измерений в геологораз.ведке. Тезисы докл. на научно-техн. конф.ЦИС. Ивано-франковск, 1973, 5 с.737904 Подписо комитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 аэ 2658)28 оектная, 4 Филиал актор Е, Караул Составитель А, БеляеТехред Н.Ковалева Тираж 649 ЦНИИПИ Государственн. по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рауш 4: