Устройство для электроразведки

(57) Изобретеромагнитным мможет быть исразведке аномпроводящих идля обнаруженкаций и т,п. вышение чувстдительности,содержит опор лителя частот ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специальное констнологическое бюро Физикого института им. Г.В(56) Авторское свидетИф 968777, кл. С 01 ЧАвторское свидетелУ 1239673, 1984. ВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ ние относится к электетодам исследований и пользовано при электро- альных включений в неслабо проводящих средах ия инженерных коммуниЦель изобретения - повительности и произво- С этой целью устройство ный генератор, два деы, генератор периодических сигналов, излучатель, приемник электромагнитного поля, предварительный усилитель, детектор нуля,пять одновибраторов,й-триггер, трисхемы И, схему ИЛИ, два счетчика импульсов, три дешифратора, два К 8 триггера, инвертор, цифровой блокпамяти, цифроаналоговый преобразователь, блок измерения и регистрации,Устройство измеряет фазовые сдвигимежду опорным сигналом и сигналом,возникающим в приемнике электромагнитного поля, Излучатель создает переменное электромагнитное поле, кото.рое принимается приемником. Сигналот приемника усиливается предварительным усилителем, а детектор нулявырабатывает импульсы в момент прохода этого сигнала черезнуль, Этиимпульсы запускают счетчик импульсов,который считает количество импульсовопорного генератора за время междуимпульсами, соответствующее проходамчерез нуль информационного сигналаи опорного. Это количество импульсови есть мера фазового сдвига. 3 ил, 113Изобретение относится к электромагнитным методам исследований и может быть использовано при электро- разведке аномальных включений в не- провОдящих и слабо проводящих средах, для обнаружения инженерных коммуникаций и т.п.Цель изобретения - повьюение чувствительности и производительностиустройства,На фиг. 1 изображена блок-схемаустройства, на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы, иллюстрирующие работуустройства,Устройство для электроразведкисостоит из опорного генератора 1,первого делителя 2 частоты, генератора 3 периодических сигналов, излучателя 4, приемника 5 электромагнит- .ного поля, предварительного усилителя 6, детектора 7 нуля, третьего одновибратора 8, 0-триггера 9, второй10 и третьей 11 схемы И, схемы ИЛИ12, второго счетчика 13 импульсов,первого 14, второго 15 и третьего16 дешифраторов, четвертого 17 ипятого 18 одновибраторов, первого19 и второго 20 КБ-триггеров, второго делителя 21 частоты, инвертора 22напряжения, второго 23 и первого 24одновибратора, первой схемы И 25,первого счетчика 26 импульсов, цифрового блока 27 памяти, цифроаналогового преобразователя 28 и блока 29измерения и регистрации.Устройство работает следующим образом.Генератор 1 вырабатывает импульсыП, высокой частоты Й (фиг. 2), Этиимпульсы поступают на первый делитель 2 частоты с коэффициентом деления И, который выбирается так,чточастоты Й следования импульсов навыходе делителя 2 входит в диапазончастот электроразведки (от десятковдо сотен герц): 1, = й,/И, Импульсыс выхода делителя 2 частоты возбуждают на частоте Гц генератор 3 периодических сигналов, ток которого 1 з(фиг. 2) питает излучатель 4,Приемник 5 преобразует электромагнитное поле в переменное электрическое напряжение П с частотой 1:(Фиг, 2), Это напряжение после усиления предварительным усилителем 6поступает на детектор 7 нуля. Прямоугольные импульсы 0 с выхода детектора 7 подаются на третий одновиб 50642 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ратор 8, который формирует короткие импульсы Ц 8, совпадающие с Фронтами импульсов П, . Эти импульсы поступают на вход синхронизации 0-триггера 9 и вторую схему И 10, На счетный вход второго счетчика 13 импульсов поступают импульсы с выхода опорного генератора 1, Коэффициент пересчета второго счетчика 13 импульсов выбран большим И . К выходу счетчика подключены три дешифратора 14-16, Первый дешифратор 14 регистрирует состояние счетчика 13, соответствующее числу Я,/2, Вырабатываемый им импульс П, служит для установки в состояние "0" О-триггера 9 и в состояние "1" первого КБ-триггера 19. Второй дешиф- ратор 15 вырабатывает импульсы при достижении вторым счетчиком 13 импульсов состояния, соответствующего числу И,-1.К выходу второго дешифратора 15 подключен четвертый одновибратор 17, который служит для укорочения импульсов, Укороченный импульс П (Фиг.2) поступает на вход установки в "0" первого КБ-триггера 19 и вход установки в "1" второго КБ-триггера 20, При этом на выходе первого КБ- триггера 19 формируется импульс длительностью (И,-1-И,/2)/й . На выходе третьего дешифратора 16 появляется импульс в момент достижения счетчиком 13 состояния, соответствующего числу И+1. К выходу третьего дешифратора 16 цодключен пятый одновибратор 18, укорачивающий импульсы. Укороченный импульс П поступает на вход установки в "0" второго КБ- триггера 20. На выходе этого триггера формируется строб-импульс,Если .Фазовая модуляция входного сигнала незначительна или узкополосна, то импульс на выходе третьего одновибратора 8 П , соответствующий моменту перехода. через ноль входного сигнала, попадает во временной интервал строб-импульса с выхода второго КБ-триггера 20 П Оба импульса поступают на входы второй схемы И 10, следовательно, на выходе этой схемы также присутствует импульс, соответствующий временному положению импульса Б 8 (фиг. 3). Выход вто" рой схемы И 10 подключен к одному из входов схемы ИЛИ 12, на выходе которой также присутствует этот импульс. С выхода схемы ИЛИ 12 импульс3 3поступает на вход установки в "0" второго счетчика 13 импульсов, который с этого момента возобновляет свою работу.В случае, если модуляция фазывходного сигнала широкополосна, т.е.скорость изменения начальной фазы значительна, импульс с выхода третьего одновибратора 8 Б не совпадает по времени со строб-импульсом У .Тогда на выходе второй схемы И 10 импульсы отсутствуют Если импульс Б появляется раньше импульса П (фиг. 3), то происходит срабать 1 вание 0-триггера 9, поскольку импульс Б поступает на вход синхронизации 0-триггера 9, в то время как на информационном входе этого же триггера присутствует высокий ло.гический уровень Б с выхода перво 1 эго КЯ-триггера 19. При срабатыванииЭ-триггера 9 высокий логическийуровень с его выхода поступает напервый вход третьей схемы И 11, навторой вход которой подается импульсБ, с выхода четвертого одновибратора 17. Этот импульс проходит навыход третьей схемы И 11 и далее навыход схемы ИЛИ 12. Таким образом,в случае, если очередной входной импульс появляется раньше, чем стробимпульс Б, то происходит заменавходного импульса на импульс У, ,совпадающий с началом строб-импульсаГГ, . Импульс с выхода схемы ИЛИ 12устанавливает на нуль второй счетчик13 импульсов, и он начинает евою работу на этот раз не с момента прихода очередного входного импульса Б,а с момента прихода импульса Б . Таким образом, происходит ограничениескорости изменения начальной Фазывходного сигнала в сторону опережения,Если входной импульс Б поступаетпозже строб-импульса Б, (фиг. 3),то на выходах второй 10 и третьей 11схем И импульсы отсутствуют и насхему ИЛИ 12 поступает импульс Бс выхода пятого одновибратора 18.Теперь второй счетчик 13 импульсовначинает счет с момента прихода импульса О, . Так происходит ограничение скорости нарастания начальнойфазы входного сигнала в сторону запаздывания,Таким образом, коэффициент пересчета второго счетчика 13 импульсов 50642меняется в зависимости от временногоположения входного импульса У отновсительно строб-импульса У, . Если 5импульс Б поступает раньше, чем импульс Б то коэффициент пересчета счетчика 13 равен И,-1. Если импульс Б 8 совпадает с импульсом Бто коэффициент счетчика 13 равен И,.В том случае, когда импульс Б поступает позже строб-импульса У счетчик 12 работает с коэффициентом пересчета М,+1.При этом происходит ограничениескорости изменения начальной Фазывходного сигнала, Соответствующимвыбором частоты опорного генератораи коэффициента М можно получить не обходимую полосу пропускания уст О Роиства.1С выхода схемы ИЛИ 2 импульсыпоступают на второй делитель 21 частоты, коэффициент деления М которого выбирается таким, что период импульсов на вь 1 ходе второго делителя21 Т, = Х, Т не превышает половиныминимальной длительности информационных аномальных сигналов, Интервалмежду импульсами на выходе второгоделителя 21 частоты равен периодувходных импульсов Т. На первый входсхемы И 25 подается напряжение с выхода второго делителя 21, а на второй - с выхода опорного генератора 1,На выходе схемы И 25 импульсы опорной частоты Й присутствуют тольково время действия импульсов с выходаделителя 21, При появлении фронта выходного импульса делителя 21 первыйодновибратор 24 генерирует короткийимпульс, который подается на входустановки нуля первого счетчика 26импульсов. Последний устанавливается в состояние "0", после этого на чинается счет импульсов опоРной частоты Й поступающих на его счетныйвход с выхода первой схемы И 25. Таким образом, происходит измерениевременного интервала 1;, =Т (ГХ).Состояние счетчика 26 в конце интерваланесет информацию об изменениях начальной фазы входного сигнала, произошедших за время с,. Послеокончания этого интервала второй одновибратор 23, на вход которого поступают проинвертированные инвертором 22 импульсы с выхода делителя 21,генерирует импульс, поступающий науправляющий вход цифрового блока 27памяти, Таким образом, в блок 27 памяти переписывается содержимое счетчика 26, С выхода блока 27 памяти информация поступает на цифроаналого вый преобразователь 28, где преобра. - зуется в аналогичную форму. Аналоговое напряжение с выхода преобразователя 28 подается на блок 29 измерения и регистрации,Формула изобретенияУстройство для электроразведки, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, первый делитель частоты, генератор периодических сигналов и излучатель, а также приемник электромагнитного поля, под.ключенный к входу предварительного .усилителя, детектор. нуля, второй делитель частоты, инвертор напряжения, первый и второй одновибраторы, первую схему И, первый счетчик импульсов и последовательно соединенные цифровой блок памяти, цифроаналоговый преобразователь и блок измерения и регистрации; причем первый вход первой схемы И подключен к выходу опорного генератора, выход второго делителя частоты подключен к второму входу первой схемы И, к входу инвертора напряжения и входу первого одновибратора, выход первой схемы И подключен к счетному входу первого счетчика импульсов разрядные выходы которого подключены к входам цифрового блока памяти, выход первого одновибратора подключен к входу установки в "О" первого счетчика импульсов, выход инвертора напряжения соединен с входом второго одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу цифрового блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, а также производительности, устройство дополнительно содержит третий, четвертый и пятый одновибраторы, О-триггер, вторую и третью схемы И, схему ИЛИ второй счетчик импульсов, первый, второй и третий дешифраторы, первый и второй КБ-триггеры, причем выход предварительного усилителя подключен к входу детектора нуля, выход которого подключен к входу третьего одновибратора, выход третьего одновибратора соединен с первым входом второй схемы И и счетным входом Р-триггера, выход которого подключен к первому входу третьей схемы И, выходы второй и третьей схем И подключены к первому и второму входам схемы ИЛИ, выход которой соединен со счетным входом второго делителя частоты и с входом начальной установки второго счетчика импульсов, счетный вход которого подключен к выходу опорного генератора, а раз рядные выходы соединены с входамипервого, второго и третьего дешифраторов, выход первого дешифратора подключен к входу установки в О 0- триггера и к входу установки в "1" первого КБ-триггера, выход которого подкпючен к информационному входу В в тригге, выход второго дешифратора подключен к входу четвертого одновибратора выход которого соединен с входом установки в О первого КБ9 чтриггера, входом установки в 1 второго КБ-триггера и вторым входом третьей схемы И, выход третьего дешифратора подключен к входу пятого одновибратора, выход ко - торого подключен к входу установки в "О" второго КБ - триг - гера и третьему входу схемы ИЛИ, а выход второго КБ- триггера подключен к второму входу второй схемы. И.Корректор С.Шекмар одписное к 4/ город, ул. Проектна 1 роизводственно-полиграфическое предприятие 5283/47 ВНИИПИ Гос по делам 113035, МоскТираж 730 арственног эобретенийЖ, Ра комитета СС открытий ская наб