Устройство для исследованиясейсмических приемных систем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 19. 01. 79 (21) 2715058/18-25 Р 1) М КЛ с присоединением заявки Мо 6 01 ч 1/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(23) Приоритет Опубликовано 3003.81. Бюллетень Йо 12 Дата опубликования описания 30. 03.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ПРИЕМНЫХ СИСТЕМ Изобретение относится к сейсмометрии, в частности к разработке трехкомпонентных приемных систем, и предназначено для экспериментального исследования эффективности трехкомпонентных сейсмических приемных систем при воздействии на них сигналов, представляющих собой различные. типы сейсмических волн с их характерными признаками поляризации, в условиях изотопных шумов.В настоящее время задачи экспериментального исследования приемных систем решаются как на реальных системах, так и на аналоговых моделях.Известны устройства для исследования сейсмических приемных систем, позволяющие проводить экспериментальные исследования се;:;смических групп с различной геометрией, содержащие множество приемных каналов, передающую линию, средства обработки и регистрации данных 113 .Недостатками устройства являются бОльшая мощность и трудоемкость натурных экспериментов, необходимость длительного накопления эксперимен" тальных данных.Наиболее близким техническим решением является устройство для исследования сейсмических групп, содержащее блок управления, генераторы сигналов с переключателем Формысигналов и генераторы шумов по числуканалов, аттенюаторы, канальныесумматоры, электрические модели приемных каналов, а также средства регистрации и обработки сигналов. Устройство дает возможность анализаэффективности сейсмических группс учетом различия форм регистрируемых сигналов в точках приема, искривлений волнового фронта, измеренийкоэффициента корреляции помех 23.Недостатком данного устройстваявляются ограниченные возможностиисследования сейсмических групп,так как моделируется только однакомпонента вектора смещения грунта,что не позволяет всесторонне исследовать эффективность сейсмическихприемных систем с учетом поляризационных особенностей различныхсейсмических волн в точке приема.Цель изобретения - повышение эффективности анализа сейсмическихприемных систем.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для исследова ния сейсмических приемников, содержа 81762640б 5 щее генераторы сигналов и шумов с . блоком, управления, соединенные через аттенюаоры с канальными сумматорами, выходы которых подключены к электрическим моделям сейсмоприемных каналов, подключенных к средствам регистрации и обработки выходных сигналов, введены блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие и переключатель, при этом выход одного иэ генераторов сигнала через аттенюатор соединен со входом блока разложения сигнала на три ортогональные компоненты, два выхода которого подключены к первым входам соответствующих канальных сумматоров непосредственно, выход другого генератора сигналов через соответствующий аттенюатор, а также третий выход блока разложения сигнала на три ортогональные составляющие объединен через переключатель с первым входом третьего канального сумматора, вторые входы канальных сумматоров через аттенюаторы соединены с выходами генераторов шумов, выходы канальных сумматоров соединены с соответствующими вхбдами электрических моделей сейсмоприемных каналов, выходы которых подсоединены к средствам регистрации и обработки сигналов.На Фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на Фиг. 2 - пример реализации блока разложения сигналов на трн ортогональные составляющие.Устройство содержит блок 1 управления, генераторы 2 и 3 сигналов сложной формы, аттенюаторы 4, блок 5 разложения сигнала на три ортогональные составляющие, сумматоры б, генераторы 7 шумов, переключатель 8, электрические модели-сейсмоприемных каналов 9, средства 10 регистрации и обработки.Блок разложения сигналов на три ортогональные составляющие содержит синусно-косинусный потенциометр "1, операционный усилитель 12 и синусно-косинусный потенциометр 13, аналогичный первому. Для Формирования сигналов, соответствующих линейно-поляризованным продольным волнам Р, поперечным волнам 5 У и 5 Н и поверхностным волнам Лява с помощью блока 1 управления запускаются генераторы 2 и 3 сигналов, с выхода генератора 2 через аттенюатор 4 сигналы заданной формы поступают на вход блока 5 разложения сигнала на три ортогональные составляющие. Горизонтальные компоненты сигнала О , О поступают на первичные входы соответствующих канальных сумматоров б, на входе ко. торых образуется смесь сигналов и шумов, получаемых от канальных генераторов 7 шумов. Вертикальная составляющая О через переключатель 8 поступает на вход соответствующегосумматора б, где также образуетсясмесь сигнала и шума. Необходимоеотношение сигнал/шум (с/ш) впроцессе исследований приемной системы устанавливается аттенюаторами4 шума. Смесь с/ш, получаемая навыходе каждого канального сумматораб, поступает на вход электрическихмоделей сейсмоприемных каналов 9,где происходит ее преобразование всоответствии со структурой и характеристиками этих моделей каналов.Регистрация и обработка сигналов и шумов, получаемых с выходов электрических моделей. сейсмоприемных кана лов, производится в блоке 10, основукоторого, например, может составитьЭВМ с комплексом устройств цифровогопреобразования и отображения результатов обработки сейсмической информа ции.При формировании сигналов, соответствующих поверхностным волнам типаРелея, переключателем 8 подключаетсявыход генератора 3 сигналов к соответствующему канальному сумматору б.При этом выходной сигнал О блокаразложения на ортогональные составляющие отключается переключателем 8Выходной сигнал генератора 3 сдвинутпо фазе относительно выходного сигнала генератора 2 на 90 ф. С помощью аттенюаторов 4 выходных сигналов генераторов 2 и 3 устанавливается требуемая эллиптичность колебаний, соответствующая поверхностным волнам типа Релея.С помощью синусно-косинусногопотенциометра 11 устанавливается не" обходимое направление ориентации модулируемых колебаний по углу в верти кальной плоскости в пределах от 0 до90 . Операционный усилитель 12 служит для согласования второго выхода синусно-косинусного потенциометра 11 со входом синусно-косинусного потен циометра 13, с помощью которого осуществляется ориентация модулируеьаас колебаний в горизонтальной плоскости в пределах от 0 до 360Применение предлагаемого устройст ва позволяет значительно расширитьвоэможность исследования и оценки эффективности трехкомпонентных приемных систем, дает возможность проводить анализ указанных приемных систем в лабораторных условиях, не прибегая к дорогостоящим натурным экспериментам, позволяет оперативно проводить исследования различных режимов работы приемных систем, на которые воздей-, ствуют различные типы сейсмических волн с их характерными признакамиполяризации, что в значительной мересокращает исследования сейсмическихтрехкомпонентных приемных систем,разработки для них математическогообеспечения, что позволяет получить,Формула изобретения1. Устройство для исследования сейсмических приемных систем, содержащее генераторы сигналов и шумов с блоком управления, соединенные через аттенюаторы с канальными сумматорами, выходы которых подключены к электрическим моделям сейсмоприемных каналов, подключенных к средствам регистрации и обработки выходных сигналов этих моделей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с 15 целью повышения эффективности анализа сейсмических приемных систем при воздействии на них различных типов сейсмических волн с их характерными признаками поляризации, в него введе О ны блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие и переключатель, при этом выход одного из генераторов сигнала через аттенюатор соединен со входом блока разложения сигнала на ортогональные составляющие, два выхода которого подключены к первым входам соответствующих канальных сумматоров непосредственно,выход другого генератора сигналов через соответствующий аттенюатор, а также третий выход блока разложения на ортогональные компоненты соединены через переключатель с первым входом третьего канального сумматора, вторые входы канальных сумматоров через аттенюаторы соединены с выходами генераторов шумов.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок разложения сигнала на три ортогональные составляющие выполнен в виде синуснокосинусного потенциометра, вход которого соединен с выходом генератора сигналов, а один из выходов соединен через операционный усилитель со входом другого синусно-косинус- ного потенциометра. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Форбс, Обенчейн и др. Разработка, установка и эксплуатациябольшой сейсмической группы с высокой чувствительностью А 5 А,"Труды института инженеров по электронике и радиоэлектронике", 1965,т.53, Р 12, с. 2043-2053.2. Авторское свидетельство СССРР 615436, кл. 6 01 У 1/00, 1975817626 Составитель В. ЗверевТехред М.ГолкнКа Корректор,О. Билак Редакт ин каз 1432/60 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Тираж 732 ВНИИПИ ГосударСтвенного к по делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Рауыс