Цифровая электроразведочная станция

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 911417 Союз Совет скнаСоцналнстнческнаРеслублнкна делом изобретений н открытийОпублнковано 07.03.82, Бюллетень9 Дата опубликования описания 09,03,82 И. ф. Глумов, Н, И. Желудков, Ю. П. Лапшинов, В. Л. Симановский(54) ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ Изобретение относится к геофизической измерительной технике, в частности,к устройствам для ведения геоэлектроразведочкых работ.Известны электрораэведочные станции,содержащие приемники, усилитель, компенсатор, коммутатор со схемой управления, аналого-цифровой преобразователь,генератор тактовых импульсов, форматери регистратор, регистрируюшие в цифровой форме на перфоленту или магнитныйноситель измеряемую информацию1 .Однако в известных станциях дискретизация принимаемых сигналов осуществляется с постоянным шагом квантованияпо времени независимо от амплитуды искорости. спадания сигнала, следствиемчего является большой расход носителя,Кроме того, недостатком известных цифровых электроразведочных станций является низкая точность при обработке слабых сигналов,Известна также цифровая станция, содержащая аналого-цифровой преобразователь, блок управления, генератор перестраиваемой частоты, блок выявления закона изменения принимаемого сигнала ирегистратор, в которой период дискретизации меняется в соответствии с выявленным законом изменения принимаемыхсигналов 12.Недостатком этой станции являетсянеобходимость одновременной регистрациизначений сигнала и параметров законаего изменения, вырабатываемых блокомвыявления закона изменения сигнала, Врезультате избыточность информацииустраняется незначительно, а сложностьобработки да)щых на ЭВМ, в связи с15необходимостью их расшифровки, усложняется,Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является устройство для электроразведки, содержащеепоследовательно включенные приемник,усилитель, преобразователь напряжениечастота, схему И и последовательно соединенные выходной счетчик импульсов50 3 911выходные вентили, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовыхимпульсов и блок управления, один выходкоторого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И 33,Недостатком этого устройства является невысокое отношение сигнал-помеха . (точность) при регистрации малых значений экспоненциального сигнала.Цель, изобретения - повышение точностиизмерений и производительности труда.Эта цель достигается тем, что в электроразведочную станцию, содержащуюпоследовательно включенные приемник,усилитель, преобразователь напряжениечастота, схему И и последовательно соединенные выходной счетчик импульсов,выходные вентилй, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовыхимпульсов и блок управления, один выходкоторого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И, дополнительно на выходе схемы И включенмногоступенчатый триггерный делительчастоты, выходы каждой ступени которого подключены к информационным входамблока вентилей, соединенных по выходамсобирательной схемой, выход которойсоединен с входом выходного счетчика,причем первый информационный вход блока вентилей соединен с выходом схемыИ, а между выходами:генератора тактовых импульсов и блока управления включен блок задания интервала аппроксимации, выходы которого подключены к блокууправления, управляющим входам блокавентилейи входу выходных вентилей.При этом блок задания интервала аппроксимации содержит параллельный триггерный регистр, последовательно соединенные первый и второй счетчики, блокдополнительных вентилей, первые входыкоторых соединены с выходами параллельного триггерного регистра, а вторыевходы, кроме первого вентиля, соединеныс выходами ступеней второго счетчика,выходы блока дополнительных вентилейчерез собирательную схему и формирователь сигнала записи подключены к управляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока задания интервала аппроксимации, подключенный к блоку управления станции, соединен к первым . входам параллельного триггерного регион ра и к переключателю, подключенному к 5 0 15 20 25 30 35 40 45 7 фуправляющим входам второго счетчика,вторые входы параллельного тригтерногорегистра соединены соответственно с выходами второго счетчика и выходамикаждой ступени первого счетчика, выходьпараллельного триггерного регистра подключены к управляющим входам блокавентилей, а унравляющий вход блока зада"ния интервала аппроксимации, соединенный с генератором тактовых импульсов,подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиля блока дополнительных вентилей.На чертеже представлена схема цифрсвой электроразведочной станции,Цифровая электроразведочная станциясодержит последовательно включенныеиндукционный приемник 1, усилитель 2,преобразователь напряжения в промежуточный электрический параметр (временный интервал или частота)3, схему И 4,многоступенчатый триггерный делитель бчастоты. Выходы 6 и 7 каждой ступениделения (триггера) 8 и 9 и выход схемьИ через. первые дополнительные вентили10-12 блока вентилей, показанных пунктиром, и первую собирательную схему 13подключен к входу выходного счетчика 14,Входы 15-17 вентилей 10-12 подключены к выходу блока 18 задания интервала аппроксимации, выходам триггеров19-21 регистра 22. Установочный вход23-25 каждого из триггеров 19-21 соединен с соответствующим выходом 2628 одного из триггеров 29-31 первогосчетчика 32. Его вход 33 подключен квыходу второго счетчика 34. Вход 3537 соответственно триггеров 38-40 второго счетчика через блок дополнительныхвентилей 41-13 и вторую собирательнуюсхему 44 подключен к входу формирователя 45 сигнала записи, выход которогоподключен к входам вентилей 46, вторыевходы 47 которых подключены к выходамсчетчика 14. Вторые входы 48-50 блокавентилей подключены к выходам соответственно триггеров триггерного регистраблока задания интервала аппроксимации,К выходам 51 выходных вентилей последовательно подсоединены форматер 52 кода, индикатор 53 и регистратор 54. Вход первого триггера второго счетчикаблока задания интервала аппроксимации,кроме того, подключен к выходу генератора 55 тактовых импульсов, Коэффициент пересчета этого счетчика может меняться переключателем 56, задающим длинуинтервалов аппроксимации или вручную,или автоматически по команде с блока20 5 9114 57 управления, вход которого подключен к выходу генератора 55, и выходы- соответственно к преобразователю 3, схеме 4 и вторым установочным входам 58- 60 соответственно триггеров 19-215 триггерного регистра 22.В цифровой электроразведочной станции выполняется автоматическое усреднениерезультатов измерения и автоматическая смена периода регистрации в зависимости 10 от количества усредняемых измерений,Работа цифровой станции происходит следующим образом.Перед началом регистрации триггеры всех счетчиков устанавливаются блоком 57 в исходное (обнуленное) состояние. Блок 57 управления по тактовым импульсам с выхода генератора 55, который задает частоту дискретизации непрерывного сигнала, запускает преобразователь 3. Одновременно тактовые импульсы поступают на вход 35 двоичного счетчика 34, который формирует соответствующий интервал аппроксимации, и на первый вход вентиля 43 25Преобразователь 3 преобразует электрическое напряжение в эквивалентный временной интервал или частоту электрических импульсов. Электрические импульсы с выхода схемы 4 поступают на вход многоступенчатого делителя 5 частоты и первый вход дополнительного вентиля 10. На второй вход 15 вентиля 10 поступает разрешающий сигнал с триггера 19 буферного регистра 22. Триггеры 3.9-21 реги 35 стра 22 перед началом цикла регистрации по входам 58-60 установлены в исходное состояние управляющим сигналом с блока 57. Импульсы частоты с выхо 40 да вентиля 10 через собирательную схему 13 поступают на вход счетчика 14,На второй вход 48 дополнительного вентиля 41 поступает разрешающий сиг.- нал с выхода триггера 19 регистра 22.45 Вентиль 43. пропускает тактовые импульсы, которые через собирательную схему 44 поступают на вход формирователя 45 импульсов записи. Формируемый последним из каждого прошедшего через вентили 41-43 тактового импульса, импульс50 записи поступает на входы блока вентилей 46 и переписывает из счетчика 14 в форматер 52 накопленный код. Форматер 52 преобразует формат кода в формат, удобный для его отображения на индикаторе 53 и записи регистром 54.Первые измерения регистрируются без усреднения, При этом величина последних 3,7 6 устанавливается кратной 2 например 64,и определяется емкостью двоичного счеъчика 34, емкость последнего задается переключателем 56.При емкости счетчика, равной 64, 64-й тактовый импульс, появляющийся на выходе счетчика 34 как импульс переполнения, перебрасывает по входу 23триггер 19 регистра 22 в противоположное состояние. Тем самым триггер 19 запрещает по входу 15 прохождение на вход счетчика 14 через вентиль 10 импульсов частоты и по входу, 48 прохож дение на вход формирователя 45 через вентиль 41 тактовых импульсов, Одйовременно импульс переполнения счетчика 34 поступает на вход 33 счетчика 32 и перебрасывает его триггер 29. Триггер 29 своим выходом 27 устанавливает по входу 24 триггер 20 регистра 22 и триггер 30 счетчика 32 в единичное состояние. Тем самым на вход 16 вентиля 11 и вход 49 вентиля 42 поступают разрешающие сигналы. Бифровая, эдект роразведочная станция автоматически переходит в режим регистрации усредненного результата двух измерений.В этом режиме вентиль 3.1 пропускает импульсы с выхода 6 триггера 8 на счетчик 14, т.е. результат каждого измерения фиксируется в счетчике 14 с коэффициентом 0,5. Преобразователь 3 в этом режиме по-прежнему запускается по каждому ТИ. Вентиль 42 пропускает на вход формирователя 45 каждый второй тактовый импульс, снимаемый с выхода триггера 38 счетчика 34. Очевидно, в счетчике 3,4 накапливается код, равный половине суммы двух измерений, который и выдается на регистрацию через вентили 46.Через 32 регистрации усредненных двух результатов измерений 128-й тактовый импульс перебрасывает в противоположное состояние следующий триггер буферного регистра 22, чем запрещает прохождение каждого второго тактового импульса на формирователь 45 и разрешает прохождение каждого четвертого тактового импульса на формирователь 45 для опроса счетчика 3.4 и усреднения четырех результатов измерения.Через 32 регистрации усредненных четырех результатов измерения 256-й тактовый импульс перебрасывает следующий триггер регистра 22 в противополо жное состояние, чем запрещает прохождение каждого четвертого тактового импульса, на вход формирователя 45, и7 7 91141 разрешает прохождение каждого восьмого импульса, т.е, усреднение в счетчике 14 восьми результатов измерений. Через 32 регистрации станция переходит в следующий режим усреднения и т.д. до усред нения заданного числа результатов измерений (в данном случае до усреднения шестнадцати результатов измерений), в котором станция работает до окончания цикла регистрации.;1 ОС началом следующего цикла регистрации работа узлов цифровой электроразведочной станции повторяется.Станция может применяться при проведении морских и сухопутных электроразведочных работ и особенно эффективно при болыпих временах прослеживания,формула изобретения 20 1. Цифровая электроразведочная станция, содержащая последовательно включенные приемник, усилитель, преобразователь напряжение-частота, схему И и по следовательно соединенные выходной счетчик импульсов, выходные вентили, форматер кода, индикатор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок Зо управления, первый выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности труда, в нее введены многоступенчатый триггерный целитель частоты, блок вентилей, собирательная схема и блок задания интервала аппроксимации, при этом выход 4 О схемы И подключен к входу многоступенчатого триггерного делителя частоты, выходы каждой ступени которого подключены к информационным входам блока вентилей, соединенных по выходам собирательной схемой, выход которой соединен с входом выходного счетчика, причем первый информационный. вход блока вентилей соединен с выходом схемы И, а к выходу генератора тактовых импульсовподключен блок задаши интервала аппроксимации, выходы которого подключенык блоку управления, управляющим входамблока вентилей и входу выходных вентилей.2. Станция по п 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок задания интервала аппроксимации содержит параллельный триггерный регистр, последовательно.соединенные первый и второй счетчики,блок дополнительных вентилей, первые.входы которых соединены с выходамипараллельного триггерного регистра, авторые входы, кроме первого вентиля,соединены с выходами ступеней второгосчетчика, выходы блока дополнительныхвентилей через собирательную схему иформирователь сигнала записи подключены к управляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока заданияинтервала аппроксимации, подключенныйк блоку управления станции, соединен кпервым входам параллельного триггерного регистра и к переключателю, подключенному к управляющим входам второгосчетчика, вторые входы параллельноготриггерного регистра соединены соответственно с выходами второго счетчика ивыходами каждой ступени первого счетчика, выходы параллельного триггерногорегистра подключены к управляющим входам блока вентилей, а управляющий входблока задания интервала аппроксимации,соединенный с генератором тактовых импульсов, подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиляблока дополнительных вентилей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Поперану Л. И., Черсин В, Г.Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин,М., Недра", 1978, с. 65, 47,2. Авторское свидетельство СССРЬЬ 559204, кл. 6 01 Н 3/10, 1977.3. Авторское свидетельство СССРМд 646294, кл. ( 011 3/10, 1979кшан одписное ираж 719ственного комитетбретений и открыта, Ж, Раушская аз 1117/35 ВНИИПИ Госуд по делам из 113035, Мос