Устройство для геоэлектроразведки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 9АА.Виот ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ(72) П.В.Карманов, .Н,Родионов, С.И.Сидельников и ,Елизаров (71) Рязанский рад ехнический институт(56) 1. Сидоров В.А., Родионов А.Н., Бучарский Б.В., Иариничев А.Н., Першин И.Й. Применение зондирования ста новлением поля для геокартирования малых глубин и решения задач гидро- геологии. - Сбнаучных трудов Тес" рия и опыт применения электромагнит" ных полей в разведочной геофизикеф, СО АН СССР, Новосибирск,. 1978, с, 92-98.2; Авторское свидетельство СССР 9 817642, кл. 0 01 Ч 3/10, 1981 (прототип)(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генератор имПульсов тока, состоящий иэ схемы уп" равления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобраэователь ток" код и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и к коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторного.датчика и преобра-зователя ток - код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со стробирующим, накопительным и модулирующим выходами схемы уп равления, при этом выход нэмерителя соединен с вторым входом цифрового щ вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности работ при геоэлектрораэведке, выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй выходы цифрового вычислителя подключен к соответствующим входам схемы управления.Изобретение относится к техническим средствам индуктивной электроразведки по методу переходных процессов и предназначено для использования пои поисках месторождений полезных5 ископаемых и структурно-геолагичес- ком картиронании.Известно устройство для геоэлект-, роразведки, включающее генератор и Импульсные преобразователи измеряемого вторичного поля, подключенные к последовательна соединенным измерителю коммутационных импульсов тока ,и цифровому вычислителю физических параметров геологических объектов 11,Недостаток данного устройства низкая производительность работ при. геоэлектроразнедке, обусловленная отсутствиям цепей антоматической регелировки амплитуды и частоты коммутационных импульсон,тока генератор О ного устройства, величины задержки стробирующих импульсон и интервала статистического накопления импульсного преобразователя, а также процес. са контроля измерения ЭДС переходного процесса.Наиболее близким к .предлагаемому является устрайстна для геоэлектро.раэнедки, содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления, коммутатора и источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобразователь код - ток и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторнога датчика и преобразовате- фо ля ток - код, выход которого подключен к первому входу циФрового вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входам измерителя, накопительным и модулирующим 45 выходами схемы управления при этом выход измерителя соединен са вторым входом цифровога вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы .управления 12)., 5 ОИзвестноеустройства для геоэлвктроразведки характеризуется точностью измерения ЗДС переходного процесса, однако имеет низкую производительность труда. 55Цель изобретении - повышение производительности работ при геоэлектрораэнедке путем автоматической регулировки амплитуды и частоты коммутационных импульсов тока, величины эа держки стробирующих импульсов и интервала накопления предварительного накопителя измерителя, а также про" цесса контроля измерения ЭДС переход", наго процесса, 65 Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для геоэлектроразведки, содержащем генератор импульсов тока состоящий иэ схем управления, коммутатора и источника пост; - янного тока, незаземленные генератор ный и приемный датЧики, измеритель, преобразователь ток - код и цифровой вычислитель, причем выход коммутатора, сигнальный ь упранляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генератрного датчика. и преобразователя ток - код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя, выход приемнога датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которога соединенысо с траб нрующим, накопительным и модулирующим выходами схемы управления, при этом выход измерителя соединен са вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления. выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй выходы цифронога вычислителя подключены к саответстнующим входам схемы управленияНа фиг, 1 изображена структурная схема устройства для геоэлектрораэнедки; на Фиг, 2 - структурная.схема схемы упранленияф на фиг. 3 - 8 зпюры сигналан в разпичных точках устройства, поясняющие принцип дейст вия схемы управления и устройства Н ЦЕЛОМьУстройство для геаэлектроразведки методом переходных процессов (Фиг, 1) содержит генератор 1 импуль. сон тока, состоящий из схемы 2 управления, коммутатора 3 и источника 4 пастояннога тока, незаземленные гене. раторный 5 и приемный б датчики, измеритель 7, преобразователь 8 ток кОд и цифрОвОй вычислитель Э, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источчика постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с нходами генераторного датчика и преобразователя ток - код, выход которого подключен к первому входу цифровога вычислителя 9, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со стробирующим, накопительным и мадулирукщим выходами схемы упранлвния, при этом выход измерителя соединен со вторым входом цифрового вычислителя 9 третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления, выход измерителя соединен с регулирующим выходом коммутатора, а первыйи второй выходы цифрового вычислите ля 9 подключены к соответствующим входам схемы упранления.Схема управления (Фиг. 2) содержит генератор 10 импульсов, последовательно соединенныв управляемый делитель 11, ждущий генератор 12, схему 13 выделения заднего Фронта, управляемый элемент 14 задержки, управляемый накопительный 15 и модулирующий 16 делители и управляемую.пе ресчетную.схему 17, причем выход ге. нератора 10 импульсов соединен с сиг. нальным эходом управляемого делителя 11 и тактирующим входом управляемого элемента 14 задержки, управляющие 15 входы которых подключены к выходу управляемой пересчетной схемы 17, управляющий вход которой соединен с первым выходом цифрового вычислителя 9, вход второй которого соединен 2 О с управляющим входом управляемого накопительного делителя 15.На фиг, 3 принедена временная диаграмма (1 - время) коммутационных импульсов 18 тока на выходе коммутатора 3, Формируемых с помощью выходного сигнала генератора 121 на Фиг.4 выходной сигнал 19 приемного датчика б; на фиг. 5 - стробирукщив импульсы 20 на выходе управляемого элемента 14 задержки на фиг. б и 7 импульсные сигналы 21 и 22 на накопительном и модулирующем выходах схемы 2 управления, формируемые на выходах управляемого накопительного 15 и модулирукщего 16 делителей; на З 5 Фиг. 8 - выходной сигнал 23 измерителя 7.Устройство для гвоэлвктрораэнедки (Фиг, 1) работает следующим образом,Коммутатор 3 подключает источник 40 4 постоянного тока к генераторному датчику 5. В соответствии с импульсами управления, поступающими с выхода ждущего генератора 12 схемы 2 управления на управлякщий вход коммутатора.3, в генераторном датчикв 5 возни. кают коммутационные импульсы 18 тока которые во времени разделены паузой (21, Х и 1 - амплитуда импульсов тока) .50Во время пауз производится измере. ние ЭДС 19 переходного процесса вторичного поля, возникающего после отключения генвраторного датчика 5 от источника 4 постоянного тока коммутатором 3. ЭДС 19 переходного про" цесса вторичного поля наводятся в приемном контуре б.В.зависимости от величины задержки 2 стробирующих импульсов 20 рт" носительно задних фронтов коммутаци оиных имгульсов 18 тока измеритель б производит статистическое накопление ЭДС 19 переходного процесса с целью повышения отношений сигнал/шум и сигнал/периодическая помеха соот- . 5 ветстненно на интервалах времени Ти и Тмгде Т - - и Тк - период следования импульсон 21 накопления на выходе управляемого накопительного делителя 15; Т=К Тк - период следования модулирукщих импульсов 22 на выходе модулирующего делителя 16, которые поступают на управляющие входы измерителя 7, Тк - период коммутационных импульсон 18 тока; щ р Е - коэффициенты, прн этом значение щ зависит от кода управления на упранляющем входе управляемого накопительного делителя 15).Выходное напряжение 23 измерителя 7, пропорциональное ЭДС 19 переходного процесса для заданной величины задержки стробирующих импульсов 20, изменение которой происходит через интервалы времени Тц, и цифровой Форме поступает на регулирующий вход коммутатора 3 и на второй вход цифрового вычислителя 9, на первыйи тре,тий нходы которого соответственно с выходов преобразователя ток - код 8 и цифрового выхода схемы 2 управления поступает информация об амплитуде коюутационных импульсов 18 тока и времени задержки стробирующих импульсов 20.Регулирование амплитуды коммутационных импульсов 18 тока (усиление, например, по бинарному закону) в уст. ройстве происходит н случае, если ЭДС 23 переходного процесса на ныходе измерителя 7 меньше порогового уровня Б,ю, что позволяет обеспечить высокое отношение сигнал/шум на ны,ходе измерителя 7 без увеличения ин 1 тернал накопления Т при больших задержках стробирующих импульсов 20, Если и при максимальной амплитуде коммутационных импульсов 18 тока ныходное напряжение 23 измерителя 7 не превышает пороговой уровень Чдр, то со второго выхода циФрового вычислителя 9 на управляющий вход управляемого накопительного делителя 15 схемы 2 управления поступает цифровой код, по которому увеличивается число стробирующих импульсов 20 на интервале накопления Тк.В данном устройстве частота ком" мутационных импульсов тока 18 обратно пропорциональна величине задержки л6 стробирукщих импульсов 20. Это позволяет уменьшить интервал измерения Тк, ЭДС переходного процесса при малых значениях задержки стробирующих импульсов. Регулированив частоты коммутационных импульсов 18 тока и задание нового эначвния задержки стробирующих импульсов 20 производится антоматичвски с помощью управ" ляемых делителя 1) и элемвнта 14 задержки, на упранляющие входы которых, поступает цифровой код управляемой пересчвтной схемы 17, смена которо1045192 Щиг гопроисходит через интервал времени Т под действием выходного сигнала модулируицего делителя 16 или выходного сигнала, поступающего с первого выхода цифрового вычислителя 9,Схема 2 управления (фиг. 2) работает следующим образом.Ждущий генератор 12, запуск которого производится выходными короткими импульсами делителя 11 с переменным коэффициентом деления, Формирует импульсные сигналы управлениякоммутатором 3 требуемой длительнос,ти. УПравляемый элемент 14 задержки(сдвигающий регистр) производит формирование стробирующих импульсов 20. 15Управляемый накопительный делитель15 и модулирующий делитель 16 производят деление и задержку (на постоянные величины) стробирующих импульсон 20 соответственно в щ и 1 щ 20раэ, в результате на их выходах возникают импульсные последовательностивида, 21 и 22.Пересчетная схема 17 произнодитсчет выходных импульсов модулирующего делителя 16, управляет работой делителя 11 и элемента 14 задержки.При этом изменение кода пересчетнойсхемы может производиться и под действием выходного сигнала цифровоговычислителя 9,Индикатором точного измерения ЭДСпереходного процесса в устройствеявляется гладкий характер процессазатухания ныходного напряжения изме- З 5рителя 7 (с учетом амплитуды коммутационных импульсов 18 тока и числастробирующих импульсов 20 на интернале накопления ТМ) с увеличением задержки стробирующиХ импульсов 20. В противном случае производится автоматическая коррекция результатов измерения, Для этого с первого выхода циФрового вычислителя 9.на управляющий вход управляемой пересчетной схемы 17 поступает сигнал, который уменьшает значение ее выходного кода на единицу, а со, второго выхода цифрового вычислителя 9 на управляющий вход управляемого накопительного делителя 15 поступает сигнал, который унеличинает его коэффициент деления. Под действием укаэанных сигналон цифрового вычислителя 9 н схеме 2 управления уменьшается время задержки стробирующих импульсов 20, увеличиваются частота коммутационных импульсон 18 тока 18 и интервал накопите" ля тн измерителя 7. В результате данной операции процесс измерения ЭДС переходного процесса повторяется с ,более нысокой точностью.В результате автоматического регулирования амплитуды и частоты ком" мутационных импульсов 18 тока, величины задержки стробирующих импульсов 20, интернала накопления Тн измерителя 7 и процесса контроля измерения ЭДС 19 переходного процесса повышается производительность работ.Уменьшение полного нремени измерения исходных данных и вычисления искомых Физических параметров исследуемых геологических объектов обеспечинает повышение производительности работ и заданную точность измерений при геоэлектроразведке в 2 2,5 раза,1045192 г Составитель Л.ВоскобойниковПчелинская . Техред И.Тепер ор И.Эрдейн Ред Подписи Патентф, г.Ужгород, ул.Проектна илиал П каз 7548/49 ТиВНИИПИ Государст по делам иэобр 113035, Иосква, ж 710нногоений и35, Ра митета С ткрытийушская наб