Устройство для определения подповерхностной структуры слоистых земных покровов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. с присоединением заявки Ре О 01 13102 Гвсуддрствевв 1 квнитет(23)Приоритет Опубликовано 07.02.83. бюллетень М 5 вв делан изебратеае и етррытий.96 (088. 8) Дата опубликования описания 09. 02. 83(72) Авторы изобретения сВ.П. Золотарев, В.А, Кутев и М.И. Финкелютейн. Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданскбй. авиации им, Ленинского комсомола(5 Ь) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДПОВЕРХНОСТНОЙ,СТРУКТУРЫ СЛОИСТЫХ ЗЕМНЫХ ПОКРОВОВ Изобретение относится к геофизикеи может использоваться при геологи -ческой разведке слоистых земных покровов, например торфяных месторожде"ний, песчаных грунтов, мерзлых почви т,п., с помощью электромагнитных5волн,Известно устройство для радиоло"кационного обнаружения неоднородносте% и определения внутренней структу" 1 оры слоистых земных покровов, в котором между антенным переключателеми приемопередающей антенной введеналиния задержки, обеспечивающая задержку отраженных сигналов на время,большее времени восстановления антенного переключателя 1 1,Однако известное устройство имеетнезначительный диапазон регистрируемых толщин, 20Наиболее близким техническим реае"нием к изобретению является устройст"во для определения подповерхйостнойструктуры слоистых земных покровов,оодержащее делитель частоты, последовательно соединенные генератор так. товых импульсов, генератор видеоим.пульсов, переключатель прием"передача, коаксиальную линию задержки и антенну и последовательно соединенные приемный блок и индикатор с элект" роннолучевой трубкой (ЗЛТ), причем выход генератора тактовых импульсов соединен через делитель частоты с входом запуска развертки индикатора с ЭЛТ, а второй выход переключателя прием-передача соединен с первым входом приемного блока 2).Однако йзвестное устрЬйство имеет невысокую эффективность определения структуры слоистых земных покровов в широком интервале их толщин.Цель изобретения - повышение эффективности определения структуры слоистых земных покровов в широком ин" тервале их толщин.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения99504 подповерхностной структуры слоистыхземных покровов, введены линия задержки, 11 "раЗрядный кольцевой регистр,1 весовых усилителей и И"вхедовыйсумматор, причем выход генераторатактовых импульсов соединен через линию задержки с управляющими входамиприемного блока и и-разрядного коль"цевого регистра, выходы разрядов ко"торого соединены через весовые усилители с соответствующими входами1"входового сумматора, выход которогосоединен с вторым входом приемногоблока, а выход пилообразного, напряже"ния развертки индикатора с ЭЛТ соеди- %нен с третьим входом приемного бло"ка.При этом приемный блок содержитпоследовательно соединенные первыйстробоскопический смеситель, первый 20усилитель" расширитель, блок вычита"ния и фильтр нижних частот, последо"вательно соединенные второй стробоскопицеский смеситель и второй усилитель"расширитель, выход которого со" 25единен с вторым входом блока вычитания, и последовательно соединенныегенератор пилообразного напряжения,блок сравнения и формирователь строб"импульсов, выход которого соединен Звс опорными входами первого и второгостробоскопицеских смесителей, приэтом входы первого и второго стробоскопических смесителей и второй входблока сравнения являются соответственно первым, вторым и третьим входами приемного блока, вход генераторапилообразного напряжения является уп"равляющим входом приемного блока, авыход фильтра нижних частот является щвыходом приемного блока,На фиг, 1 представлена структурнаяэлектрическая схема предложенногоустройства; на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие его работу,45Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, делитель 2 часто"ты, линию 3 задержки, генератор 4видеоимпульсов, переключатель 5 при"ем-передача, коаксиальную линию 6задержкиантенну 7, индикатор 8 сЭЛТ, приемный блок 9, включающийстробоскопические смесители 10 и 11,усилители-.расширители 12 и 13, генератор 14 пилообразного напряжения,блок 15 сравнения, формирователь 16строб-импульсов, блок 17 вычитания ифильтр 18 нижних частот, Устройство 0 фтакже содержит И-разрядный кольцевой регистр 19, И весовых усилителей 20 и Ь"входовый сумматор 21.Устройство работает следующим образом.Генератор 1 тактовых импульоов, работающий в автоколебательном режи" ме, Формирует импульсы синхройизации (фиг. 2 а), поступающие на запуск генератора 4 видеоимпульсов, делителя 2 частоты и через линию 3 задержки (с задержкой на время распространения сигналов в коаксиальной линии 6 задержки на запуск генератора 14 пилообразного напряжения и И-разрядного кольцевого регистра 19. Видеоимпульсы генератора 4 через переключатель 5, коаксиальную линию.6 задержки воз" буждают антенну 7, в результате чего формируется зондирующий сигнал. Напряжение с выхода генератора 14 пилообразного напряжения поступает на первый вход блока 15 сравнения, на второй вход которого подается пилооб" разное напряжение развертки индикато" ра 8 с ЭЛТ, вход запуска которого соединен с выходом делителя 2 частоты (фиг,2 б), В результате сравнения указанных напряжений на выходе блока 15 сравнения формируются сигналы, запускающие формирователь 16 строб-импульсов, вырабатывающий стробирующие импульсы (Фиг, 2 в), задержанные относительно импульсов запуска гене" ратора 14 пилообразного напряжения на время, пропорциональное текущему значению пилообразного напряжения ин-. дикатора 8 с ЭЛТ, Сигналы, отраженные от гранич зондируемой среды (фиг,2 г), принимаются антенной 7 и через коаксиальную линию 6 задержки и переключатель 5 поступают на сигнальный вход стробоскопического сме" сителя 11, на управляющий вход которого подаются стробирующие импульсы с выхода формирователя 16 строб-импульсов. В результате стробоскопического преобразования сигналов на выхо" де усилителя-расширителя 12 выделяется ступенчатое напряжение, соответствующее масштабно"преобразованному напряжению аддитивной смеси отражен" .ных сигналов и переотражений от концов и внутренних неоднородностей ко"аксиальной линии 6 задержки (Фиг,2 у. Под действием импульсовс выходалинии 3 задержки на разных выходахй-разрядного кольцевого регистра 1940 6гуры слоистых земных покровов в.широ" ом интервале их толщин, в него вве 1 ены линюя задержки, И-разрядный коль" евой регистр, И весовых усилителей л И-входовый сумматор, причем выходгенератора тактовых импульсов соединенчерез линию задержки с управляющимивходами приемного блока и И"разрядного кольцевого регистра, выходы разря"дов. которого соединены через весовыеусилители с соответствующими входамиИ-входового сумматора, .выход которо"го соединен с вторым входом приемно"го блока, а выход пилообразного напряжения развертки индикатора с электроннолучевой трубкой соединен с тре,тьим входом приемного блока,2. Устройство по и. 1, о т 1 и ч;а "ю щ е е с я тем, что приемный блоксодержит последовательно соединенныепервый стробоскопический смеситель,первый усилитель-расширитель, блок.вычитания и Фильтр нижних частот,последовательно соединенные второйстробоскопический смеситель и второйусилитель"расширитель, выход которо-го соединен с вторым входом блока вы"читания, и последовательно соединенные генератор пилобразного напряжения, блок сравнения и формировательстроб-импульсов, выход которого со"единен с опорными входами первого ивторого стробоскопических смесителей,при этом входы первого и второгостробоскопических смесителей и второй вход блока сравнению являютсясоответственно первым, вторым и третьим входами приемного блока, входгенератора пилообразного напряженияявляется управляющим входом приемного блока, а выход фйльтра нижнихчастот является выходом приемногоблока,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СВА Мф 3775765кл. 6 019/02, опублик. 27.11.73.2. Патент США йф 3806795,кл. О 01 5 3/12, опублик., 23,04.74(прототип) . 30 Формула изобретения 1, Устройство для определения подповерхностной структуры слоистых эем" ных покровов, содержащее делитель частоты, последовательно соединенные3 генератор тактовых импульсов, гене" ратор видеоимпульсов, переключатель прием-передача, коаксиальную линию задержки и антенну и последователь 40 но соединенные приемный блок и индикатор с электроннолучевой трубная, причем выход генератора тактовых импульсов соединен через делитель частоты с входом запуска разверткиФ 45 индикатора с электроннолучевои трубкой, а второй выход переключателя прием"передача соединен е первым входом приемного блока, о т л и ч а" ю щ е е с я тем, что, с целью повы" щения эффективности определения струк-.0 5 9950 формируются импульсы с длительностью, равной периоду певторения им.пульсов генератора 1 (.Фиг . 26 ,Ж, , ь), из которых с помощью весовых усилителей 20 и И"входового суммато ра 21 формируется напряжение (Фиг.2 к) подаваемое на сигнальный вход стробо. скопического смесителя 10. В результате стробоскопического преобразования сигналов на выходе усилителя"рас" 0 ширителя 13 формируется компенсирую" щее напряжение (,Фиг. 2 л), соответствующее масштабно"преобразованным сигналам, появляющимся в результате переотражений от концов и внутреннихИ неоднородностей коаксиальной линии 6 задержки. Это напряжение вычитается из напряжения, снимаемого с выхода усилителя-расширителя 12, в результа 10 те чего на выходе блока 17 вычитания формируется напряжение, соответствующее масштабно-преобрвэованныи сигна" лам, отраженным от границ зондируемой средыФиг, 2 м) . Это напряжение сглаживается Фильтром 18 нижних частот фиг, 2 н) и подается на индикатор 8 с ЭЛТ.995040 вКорректор Г, Решетни Составитель М.актор Г, Безвершенко Техред А, Бабин Тираж 708 ПВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открытий3035, Москва,. Ж, Раушская наб., д. За одписно та СССРеВППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,и