Способ записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления

Сфез СееетсяяхСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АЗТОУСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 171279 (21) 2852708/18-25 (5) М 6 01 Ч 1/24 с присоединением заявки йо 2852674/18-25 Госуяарствевкмй квинтет СССР оо дедам изобретеинй я открюткй(54) СПОСОБ ЗАПИСИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к сейсмической разведке и предназначено для визуализации сейсмических сигналов.Известен способ записи сейсмических колебаний, который характеризуется следукщей последовательностью операции; разделяют занисываеьюй сигнал на два канала, преобразуют записываемый сигнал в первом канале в наLря- (о жение, .соответствующее одному из видов записи, причем форму сигнала изменяют, например, экстремируют, модулнруют высокой частотой или ограничивают, по второму каналу форми-.руют сигналы, которыми модулмруют интенсивность светового потока, воздействующего на носитель записи 1 ).Однако разделение сейсмического сигнала на два канала приводит к фазовому сдвигу сигналов одного канала 20 пО отНОЩЕниЮ К ДругОму. Это обуславливает дополнительные. неточности в построении сейсмических разрезов и усложняет аппаратурную реализацию способазаписи.Известно устройство для записи сейсмических .сигналов, в котором формирование изображения осуществляется специальным формирователем вида записи 2 Существенным недостатком этогоустройства является то, что время воздействия записывающего элемента на светочувствительный носитель за-.писи составляет часть периода высокочастотного пилообразнсго импульса.За другую часть этого периода записывакщий элемент совершает движение, которое не участвует в формировании изображения на носителе, что обуславливает дополнительные затраты времени на холостое перемещение записывающего элемента, при этом возможная оптическая энергия излучения люминофора ЭЛТ ве используется. Получение требуемой оптической плотности изображения приводит к увеличению времени записи сейсмических сигналов, что в целом сникает производительность устройства записи.Наиболее близкий техническим решением к предлагаемому является способ записи сейсмических сигналов и устройство для его осуществления, основанный иа преобразовании сейсмического сигйапа в напряжение, управлякщее положением записывающего элемента иа светочувствительном Носителе записк, к экспонировании, в-"котороее.пра щзеобраэованки разделяютФЮ.И. Ачкасов, В,Н. Сорокин, Б.С. урьхаев и В.В. Тимофеев Специальное конструкторско-технологцческое бюро геофизической техники859979 3сейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части и заполняют положительную часть сейсмичес кого сигнала высокочастотным сигналом.устройство для осуществления способа содержит два усилителя-ограничителя генератор пилообразным импульсов, компаратор, сумматор и блок оптической записи, причем. входы обоих усилителей-ограничителей подключены к источнику сейсмических сигналов 3.Недостатком способа является недостаточная динамическая выразительность записи.Существенным недостатком устройства является то, что время воздействия 5с записывающего элемента .на светочувствительный носитель записи составляет часть периода пилообразного импульса. Эа другую часть этого периода записывающий элемент совершает движение, 20 которое не участвует и Формировании изображения на носителе., что обуславливает дополнительные затраты времени на его холостое перемещение, При этом скорость записи сейсмического у сигнала на носитель из-эа наличия холостого хода и неполного использования оптической энергии излучения люминофора ЭЛТ, получается низкой. Это устройство по своей структуре до- Зо вольно сложно, так как управление комбинированной записью осуществляется по двум каналам: отклонения и яркостью свечения ЭЛТ, что снижает его надежность.Цель изобретения - Улучшение визуализации и увеличение скорости записиПоставленная цель достигается тем, что в способе записи сейсмической ннформаии, основанном на преобраэо" 46 ванин сейсмического сигнала в напра- жение, управлякщее положением записывающего элемента на светочувствительном носителе записи, и его экспонировании в отором яр преобразо-ванин разделяют сейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части и заполняют положительную часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом, изменяют амплитуду высокочастотного сигнала в соответствии с мгновенными значениями положительной части сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционально этим значениям, суммируют поломтельную н отрицательную части.сейсмического сигнала к полученньва сигналом управляют оптической плотностью изображения сигналов иа .светочувствительном носителе записи.В устройстве для осуществления дан-щ ,ного способа, содержащем два уснлитела-ограничителя, генератор пилооб .разных импульсов, компаратор .сую. матор и, блок оптичеСкой записи, причем входы обоих усилителей-ьграничи-. телей подключены к источнику сейсмических сигналов, выход первого усилителя-ограничителя подключен кпервому входу компаратора, выход второ;го усилителя-ограничителя подключенк первому входу сумматора, вторыевходы компаратора и сумматора объединены и подключены к выходу генераторапилообразных импульсов, вход которого подключен к выходу компаратора,а сумматор подключен к блоку оптической эдписи,Заполнение положительной частисейсмического сигнала высокочастотными сигналами, амплитудные значениякоторых равны мгновенным значениямположительной части сейсмическогосигнала, а частота обратно пропорциональна этим значениям, способат"вует тому, что в Иэображении сигналовпрослеживаются фаэовые переходы сигналов через нулевые и экстремальныезначения. Это способствует повиаениюдинамической выразительности сейсмических разрезов, а также точности инадежности записи.Введение новых связей между элементами предлагаемого устройства позволяет, полностью исключить холостоеперемещение записывающего элементапо носителю, полностью использоватьэнергию излучения ЭЛТ при записи и,тем садним, повысить скорость записисейсмических сигналов на носитель,управлять процессом записи по одномуканалу, то есть упростить схему устройства н, соответственно, повыситьнадежность его работы.Способ записи сейсмических сигналов характеризуется следующей по-следовательностью операций.Разделяют .сейсмический сигнал относительно. нулевых значений на двечасти ноложнтельных и отрицательныхзначений сейсмического сигнала.Заполняют положительную часть сейсмического сигнала высокочастотнымсигналом пилообразной формы, при этомзначения амплитуд пилообразных нмпульсоа равны мгновенным значениямположительной части сейсмическогосигнала,. а частота пилообразных импульсов обратно.пропорциональна этимзначениям.Сумчнруют положительную преобразованную часть сейсмического сигналас отрицательной его частью,уаравляют полученным сигналомсльжйой,4 брмы положением.записывающего,элемента на светочувствительном.носителе записи и воздействуют эаписывающйм элементрм на светочувствительный носитель записи. ПлотностьпоЧеееиия плсщади Езображения сейсмическогФ сигнала, получаемого призаввси, обратно пропорциональнаю"иовеФнйм значениям положительной.часта сейемяческого сигнала, она максамальна иа участкам перехода. сейсвакщего элемента, например, лучомсвета, излучаемым люминофором ЭЛТ 7.Луч света через объектив 8 "поступает на светочувствительный носитель 9 записи, закрепленный на вращающемся барабане, и воздействует на носитель.В сейсмических разрезах, записанных по предлагаемому способу, малые сигналы, а также участки фазового перехода через нуль становятся более контрастнымн на общем Фоне разреза, что способствует более эффективному выделению регулярных слабых сигналов на фоне помех, Ври этом ви 4 ормативность в записи не теряется по сравненив с известным. Аппаратуриая реализация предлагаемого способа записи сейсмических сигналов получается проще по сравнению с известным и надежнее .в эксплуатации, поскольку длязаписи сигналов требуется всего одинканал, при этом исключаются неточности в иэображении сигналов, свойственных известному из-за возникновения Фазовых сдвигов сигналов одногоканала по отношению к другому. В целом предиагаеьый Способ записи способствует повьавению геологическойэффективности цифровых методов обработки данных сейсморазведки. форь:ла изобретения 1. Способ записи се :меческих сиг налов,.оеноваиный на преобразованиисейсмического сигнала в напряжение,управляющее положением записывающегоэлемента насветочувствительном но-фсителе записи, и экспонировании, вкотором при преобразовании разделяютсейсмический сигнал относительно нулевых значений на две части и заполняют положительнув часть сейсмического сигнала высокочастотным сигналом, о т л и ч а вщ и й .с я тем,что, с целью улучшения визуализациизаписи, изменяют амплитуду высокочастотного сигнала в соответствии смгновенными значениями положительнойчасти сейсмического сигнала, а частоту - обратно пропорционально этимзначениям, суммируют положительнуви отрицательную части сейсмическогосигнала и пблученным сигналом управлявт оптической плотностью нзображения сигналов иа светочувствительном носителе записи.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее два уси" лителя-ограничителя, генератор пило образных импульсов, компзратор, сумматор и блок оптической записи, причем входи обоих усилителей-ограничителей подключены к источнику сейсмических сигналов, о т л и ч а ющ е .е с я тем, что, с целью увеличвнйя скорости записи и повьыения ди-. намической выразительности, выход мического сигнала через нуль и научастках сейсмического сигнала с малыми мгновенными значениями амплитуд ееИзобретение поясняется чертежом,на котором изображена схема устройства реализующего способ записи.Устройство содержит два усилителяограничителя 1 и 2, компаратор 3, генератор 4 высокочастотных пилообразных импульсов, сумматор 5, усилитель6 отклонения, элемент 7 отклонениялуча света,. например, электроннолу.чевая трубка (ЭЛТ), объектив 8 и светочувствительный. носитель 9 записи,закрепленный на барабане.Сейсмический аналоговый сигнал 10 13с магииной ленты или цифроаналогового преобразователя подают на входиусилителей-Ограничителей 1 и 2. Усилитель-ограничитель 1 обрезает отрицательнув часть сейсмического сигнала, а усилитель-ограничитель 2положительную. Сигнал 11 с выходаусилителя-ограничителя 1 подают напервый вход компаратора 3. Второйвход компаратора 3 подключают к выходу генератора 4 нысокочастотныхпилообразных импульсов. Выход компаратора 3 соединяют со входом генератора 4, В моменты совпадения величинамплитуд пилообразных импульсов с 3 пмгновенными значениями положительнойчастй сейсмического сигнала на выходе комбаратора 3 формируются импульсы 12 прямоугольной формы, поступающие на вход генератора 4, частота следования которых обратно пропорциональна мгновенным амплитудным значениям записываемых сигналов, Благодаря этому заполнение положительнойчасти сейсмического сигнала пилообразными импульсами происходит с различной частотой. Частота пилообразныхимпульсов при малой амплитуде сейсмического сигнала вил, чем нри большой амплитуде. Амплитудные значенияпилообразинщх иэ 4 пульсов равны мгновенным значениям положительной части сейсмического сигнала. формирование сигнала 13 в генераторе 4 можно осу" .ществить, например, изменением величины заряда конденсатора, устанавли-ваемого между входом и выходом генератора, пропорционально мгновенным значениям положительной части сейс.мического сигнала. При этом постоянная времени цейей заряда и разряда конденсатора,независимо от величин мгновенных зиачевий положительной . части сейсмического сигнала, остается постоянной. Сигнал 13 с выходагенератора 4 подают йа первый вход сумматора 5, ма второй его вход во-,дают отрицательиущ часть сейсмичес-кого сигнала 14 с усилителя.огранм.читеяя 2. Ча выходе сумматора 5 по лучавт сигнал 15 сложной Форма, которым упраеляю отклонением записы859979 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 428330, кл. 6 01 Ч 1/28, 1971.52, Патент США В 3349407,кл. 346-110, опублнк. 1.9673. Патент СНА М 3611406,кл. 346-110, опублик. 1971 (прототип). Л ь. ставитель Т, Р хредй. РейвеС Заказ 7541/6 1 ирвк 732 ВНИИПЯ Государственно по делам иэобретени 113035, Москва, В, Раиал ППП фПатент", г. Уагород, ул. Проектная,первого усилителя-ограничителя .под.ключен к первому входу компаратора,выход второго усилителя-ограничителяподключен к первому входу сумматора,вторые входы компаратора и сумматораобъединены и подключены к выходу генератора пилообраэных импульсов, входкоторого подключен к выходу компара,тора, а сумматор подключен к блокуоптической записи. Редактор М. Лысогорова ова Корректор Г. Реметни е аПодписнокомитета СССР и Открытий ская наб.,