Устройство для моделирования прямых задач электроразведки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 0 151) 4 С 01 ЕНИ ВТ к помещены пр фотосчитыва тий, Разнос ь поте ктрома ало характе исследуемому а, излучател ектрическ еск ризу я эл нитноется поле в запомощью координатнуюравления, ваннуомещены мои даннои точкэлектродов мерителя п движении йке. 2 ил.еи авл етки в н ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Восточно-Сибирский научноисследовательский институт геологи геофизики и минерального сырья (72) В.П.Ткачук и П.В,Ткачук (53) 550.83 (088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 826403, кл. С 09 В 25/00, 1981.СеорЬУздса 1 РгозресТ 1 п 8 К 1. МаВ 7.29, 1981, р. 891-905.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЯМЫХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ(57) Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при физическоммоделированииэлектромагнитных полей, создаваемыхв трехмерных неоднородных средах,в процессе решения задач полевой искважинной электроразведки. Цельрасширение функциональных воэможностей, повышение точности и производительности. Устройство для моделирования прямых задач электроразведкисодержит модель, подобную геометрибъекту, источник тооля, измеритель полистему, устройствоэлектролитом, куда цель, электроды излучателя поля иэлектроды измерителя поля, Устройство управления выполнено в виде микроЗВМ. 1 сточник тока содержит генератор переменного тока, первый и второй ключи, трансформатор тока, выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) тока, Измеритель поля содержит дифференциальный ключ, предварительный усилитель, фаэочувствительный выпрямитель (АИВ), АЦП напряженияи калибратор. Координатная системасодержит направляющую рейку, электродвигатель, опорный ролик, тросик, каретку, фотосчитыватель с фотоприемником и источником света и блок определения координат. При этом направляющая рейка установлена на ванне,снабжена координатными отверстиями.на противоположных концах направляю-.щей рейки установлены электродвигатель и опорный ролик, через шкивы ко-.торых пропущены замкнутая петля итроси с прикрепленной кареткой, которая соединена с электродами измерителя поля отверстий и на которой ительныи усилитель и координатных отверс 1408405Изобретение относится к геофизике и предназначено для использования при Физическом. моделировании электроУмагнитных полеи, создаваемых в трехмерных неоднородных средах, в процессе решения задач полевой и скважинной электроразведки.Цель изобретения - расширение Функциональных воэможностей, повы шение точности и производительности.На Фиг.1 представлена Функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема размещения узлов на каретке.Устройство содержит ванну 1, за полненную электролитом 2 - аналогом вмещающей среды, в которую помещена модель 3 исследуемой неоднородности. На ванне 1 закреплена основа координатной системы (не показана), по ко торой передвигается направляющая рейка 4. На рейке 4 имеются координатные отверстия 5, а на ее концах жестко закреплены электродвигатель 6 и опорный ролик 7, Через вал электро двигателя 6 и опорный ролик 7 пропущена замкнутая петля тросика 8, к которому,крепится каретка 9 с приемным диполем 10-110-2, предварительным усилителем 11 и Фотосчитывателем 12 30 координатных отверстий 5. Каретка 9 передвигается под действием электродвигателя 6 по направляющей рейке 4. Предварительный усилитель 11 посредством кабеля 13 соединен с Фазочувствительным детектором 14, соединенным посредством линии 15 связи с аналогоциФровым преобразователем (АЦП) 16, соединенным через устройство 17 ввода с микроЭВМ 18. 40Предварительный усилитель 11 посредством ключа 19 может быть присоединен к приемному диполю 10-1, 10-2 или к калибровочному устройству 20. Переключение ключа 19 производится 45 микроЭВМ 18 по линии 21, Импульс синхронизации (СИП), свидетельствующий о выполнении команды ключом 19 поступает в микроЭВМ 18 по линии 22 связи, Токовый канал состоит из источника 23 переменного тока, ключей 24 и 25, возбудителя 26-1 и 26-2 поля, трансформатора 27, прецизионного выпрямителя 28 и АЦП 29. Управление ключами 24 и 25 осуществляется мик- роЭВМ 18 по линиям 30 и 31 соответственно, Сигнал СИП, свидетельствующий о готовности кода АЦП 16 и АЦП 29, поступает по линиям 32 и 33 соответственно в элемент И НЕ 34, а затем через схему ИПИ 35 и вход 36 синхронизации в микроЭВМ 18.МикроЭВМ 18 посредством дешиФ- ратора 37 адреса (ДИА) выбирает периФерийное устройство. Сигналы ДЛЛ 37 через элемент И-НЕ 38, линию 39 связи, триггер 40, элемент ИЛИ 35 и вход 36 синхронизации поступают в микроЭВМ 18, синхронизируя съем инФормации или выполнение команд. МикроЭВМ 18 соединена с внешними устройствами 41. Кинематическая система состоит из двигателя 6, оптоэлектронных ключей 42 и 43, ключей 44 и 45 изменения направления движения ("Вперед", "Назад" ), третьего триггера 46 направления движения, второго триггера 47 "Пуск" - "Стоп", элемента 48 задержки, первого триггера 49 включения - выключения, источника 50 и Фотоприемника 51 фотосчитывателя 12, ключей 52 и 53 направления счета, счетчика 54 и циФрового дисплея 55.Запуск АЦП 16 и 29 и компенсатора 56 поляризации электродов приемного диполя 10-1, 10-2 осуществляется соответственно по линиям 57-59, которые синхронизируют микроЭВМ 18 по линиям 60-62. Устройство содержит также линию 63 выхода Фотосчитывателя 12 и блок 64 управления и согласованияУстройство работает следующим образом.Перед началом исследований ванну 1 заполняют электролитом 2 - аналогом вмещающей среды, устанавливают модель 3 неоднородности. Размеры модели 3 и удельное сопротивление электролита 2 выбирают в соответствии с геометрическим и электрическим подобием натуре. Направляющую рейку 4 устанавливают в одно из Фиксированных положений - профилей, равномерно расположенных по полю ванны 1, Каретку 9 устанавливают в начальную точку, имеющую известные координаты, и запускают устройство, предварительно заложив в память микроЭВМ 18 программу работы установки. По команде микроЭВМ 18 через ДПА 37 устанавливается направление движения и счета, Ключом 19 вход усилителя 11 подключается к калибровочному устройству 20 и запускается АЦП 16.По готовности тока записывается потенциал "0" сигнала. Затем запус1408405 5 10 ся электродвигатель 6, который пере 15 20 25 кается АЦП 29 и записывается код сигнала "0", После этого ключом 25 к калибровочному устройству 20 подключается источник 23 переменного тока.Записываются значения напряжения итока стандарт-сигнала. Далее ключ 19переключает вход усилителя 11 к приемному диполю 10-1, 10-2, а ключ 24размыкается. По линии 59 запускает-,ся компенсатор 56 поляризации элект:родов приемного диполя 10-1, 10-2.По получении сигнала компенсацииЭДС поляризации электродов микроЭВМ18 осуществляет подачу тока черезключ 25 к возбудителю поля 26-1,26-2 от источника 23 тока и тем самым возбуждает квазистационарноеэлектромагнитное поле заданной частоты и интенсивности.По получении сигнала СИП по линии33 микроЭВМ 18 осуществляет производство измерений параметров поля вданной точке стояния каретки 9. Покоманде микроЭВМ 18 последовательнопроизводится ввод значения напряжения и тока для данной координаты, Повыполнении операции микроЭВМ 18 запускает двигатель б, который приводит в движение каретку 9 посредствомтросика 8, Через заданное время, определяемое элементом 48 задержки, переключается триггер 49 и включает ис)точник 50 фотосчитывателя 12. При движении каретки 9, на которой закрепленфотосчитыватель 12, по направляющейрейке 4 происходит, захват следующегокоординатного отверстия 5.В момент захвата фотосчитыватель12 вырабатывает импульс, поступающийпо линии 63 в триггер 49, и переключает его, выключая источник 50 и через триггер 47, ключи 44 или 45 и далее через оптоэлектронный ключ 42или 43 электродвигатель 6, и одновременно через элемент И-НЕ 34 синхронизирует микроЭВМ 18. Этот жеимпульс через ключ 52 или 53 в зависимости от состояния триггера 46 увеличивает или уменьшает показаниясчетчика 54 и отображает результатна цифровом дисплее 55. МикроЭВМ 18,получив подтверждение по линии 63от фотосчитывателя 12 о том, что измерительная каретка 9 стоит на заданной точке, выдает разрешение на производство измерений.Разность потенциалов, характеризующая электромагнитное поле в точке, снимается посредством электродовприемного диполя 0-1,10-2 и поступает через приемный усилитель 11,кабель 13, фоточувствительный детектор 14 и АЦП 16 в микроЭВМ 18, послечего код значения тока АЦП 29 вводится в микроЭВМ 18. По выполненииэтого цикла операций вновь включаетдвигает каретку 9 в новую точку,после чего цикл измерений по всемупрофилю повторяется, микроЭВМ 18 обрабатывает результаты измерений и выдает результаты в виде графиков. Длявыполнения площадной съемки направ, -ляющую рейку 4 передвигают на задан-ные профили по полю ванны 1 и измеряют значения поля по каждому профилю. Результаты измерений могут бытьпредставлены в виде графиков и картравных значений поля,Формула изобретения Устройство для моделирования пря"мых задач электроразведки, содержащеемодель, подобную геометрически иэлектрически исследуемому объекту, ЗО включающую электролитическую ванну,источник питания, излучатель поля,измеритель поля, координатную систему и устройство управления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, повышения точности и производительности, электролитическая ваннавыполнена с возможностью размещениямоделирующей неоднородности электро О дов излучателя поля и электродов измерителя поля, устройство управления выполнено в виде микроЭВМ, источник питания содержит генераторпеременного тока, первый и второй 45 ключи, трансформатор тока, выпрямитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) тока, при этом выход генератора переменного тока соединен свходами трансформатора тока, первого 50 и второго ключеи выход второго ключа соединен с измерителем поля, авыход трансформатора тока соединенс входом микроЭВМ через выпрямительи АЦП тока, измеритель поля содержитдифференциальный ключ, предварительный усилитель, фазочувствительный выпрямитель (ФЧВ), АЦП напряжения и калибратор, при этом электроды измерителя поля соединены с первым входом5 1408405 6 дифференциального ключа, выход кото- торой помещены предварительный уснрого соединен через предварительный литель и фотосчитыватель координатных усилитель ФЧВ и АЦП ни АЦП напряжения с отверстии, блок определения координат8 ходом мини-ЭВИ, при этом второй вход содержит счетчик, первый и второй Дифференциального ключа источника триггеры, элемент задержки и два 1 ока, координатная система содержит оптоэлектронных ключа при этом вы 1 Направляющую рейку, электродвигатель, ход фотоприемника фотосчитывателя Опо ныйр ролик, тросик, каретку, фото- соединен с входом счетчика, с первы 1 читыватель с фотоприемником и ис ми входами первого и второго трнггеточником света и б лок определения ко- ров и через систему синхронизации - ординат, при этом направляющая рейка с входом микроЭВМ, выход первого установлена на ванне, снабжена коор- триггера соединен с входом источника Динатными отверстиями, на противопо- света фотосчитывателя, второй вход ожных концах направляющей рейки ус второго триггера соединен с выходом тановлены электродвигатель и опорный микроЭВМ, а его выход соединен через олик, через шкивы которых пропущена оптоэлектронные ключи с обмотками амкнутая петля тросика с прикреплен- электродвигателя, а также через элеой кареткой, которая соединена с мент задержки соединен с вторым вхо 1 лектродами измерителя поля и на ко О дом первого триггера.1408405 Составитель В.ПопапькТехред Л.Сердюкова орректор Г.Реше Редактор П. Гереши Заказ 3309/5 аж 522рственного комитета Сзобретений и открытийЖ, Раушская наб.,Т писно ВНИИПИ Госу по делам 13035, Москва