Звуковой геолокатор Советский патент 1983 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к разведочной геофизике, в частности морской геоакустике, и может быть использовано при исследовании геологических структур, слагающих дно водоемов.

Известен звуковой геолокатор, содержащий систему излучения, включающую источник упругих колебаний, импульсный генератор с высоковольтным трансформатором и систему приема отраженных сигналов, включающую приемное устройство, усилитель с фильтрами и регистратор, а также командный блок, соединенный с системой излучения и системой приема С 13

Недостатком этого устройства является необходимость ручного изменения задержки между сигналом излу.чения и сигналом запуска регистратора в случае выхода линии рельефа дна за пределы носителя записи при изменении глубины водоема.

Наиболее близко к изобретению автоматическое устройство для подводно локации и измерения глубины водоема,

содержащее излучатель и приемное устройство, первым выходом соединенное со входом самописца, а вторым выходом - со входом блока определения момента прихода отраженного сигнала, который через блок ускорения или задержки момента излучения и блок упраления излучателем соединен с излучателем, один выход самописца через блок формирования позиций, расположенных у начальной и конечной линии записи, на записывающей поверхности соединен со входом блока ускорения или задержки момента излучения, другой выход самописца соединен с входом блока управления излучателем.

Это устройство обеспечивает регистрацию отраженных от дна сигналов и производит автоматическое изменение момента излучения так, что сигнал, отраженный от дна, при регистрации не выходит за пределы начальной и конечной линий записи на записывающей поверхности С2.3

Недостатком устройства является его сложность, так как оно содержит механические узлы формирования позиций, расположенных вблизи начальной и конечной линий записи на записывающей поверхности, связанные с механизмом развертки самописца, и .электромеханические узлы управления ускорением или задержкой момента излучения, также связанные с механизмом развертки самописца.

Кроме того, оно осуществляет многократное изменение момента излучеS ния в случае волнбобразного изменения рельефа дна в окрестности начальной или конечной линии на записывающей поверхности, при этом на последней оказывается большое количество ступеней переключения линии рельефа дна, что ухудшает качество регистрируемой информации. Оно обеспечивает изменение задержки излучения только, когда линия рельефа дна

пересекает начальную или конечную линию записи и в случае расположения линии рельефавблизи конечной линии .записи не записывается информация о поддонных структурах, важная при

регистрации акустического разреза дна, что также ухудшает качество получаемой информации.

Цель изобретения - упрощение.устройства и повышение качества регистрируемой информации.

. Поставленная цель достигается тем, что в звуковой геолокатор, содержащий излучатель и приемное устройство, первым выходом соединенное с первым входом самописца, а вторым выходом - с блоком определения момента прихода отраженного сигнала, введены реверсивный счетчик, схема сравнения, счетчик две схемы И, дешифратор и генератор. импульсов, причем выход реверсивного счетчика : соединен с первым входом схемы сравнения, а его входы - с выходами первой и второй схем И, первые входы которых соединены с

0 выходами блока определения момента прихода отраженного сигнала, выход генератора импульсов соединен с первым входом счетчика, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения и входом дешифратора, первый выход последнего соединен со входом излучателя и вторым входом счетчика, а второй и третий выходы соединены со вторыми входами первой и второй

0 схемы И, соответственно, выход схемы сравнения соединен со вторым входом самописца.

На фиг. 1 представлена функциональная схема звукового геолокатора; на фиг. 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 - пример записи акустического разреза.

Геолокатор содержит приемное устройство 1, блок 2 определения моментта прихода отраженного сигнала, писец 3, первую k и вторую 5 схемы И, реверсиный счетчик 6, генератор импульсов 7, схему сравнения 8, счетчик 9, дешифратор 10, излучатель П, причем выход блока 2 определения момента прихода отраженного сигнала соединен с первыми входами первой 4 и второй 5 схем И, выходы которых через реверсивный счетчик 6 и схему сравнения 8 соединены с первым входом самописца 3,1 второй вход которого соединен с первым выходом приемного устройства 1, второй выход которого соединен с вхо-дом блока 2 определения момента прихо да отраженного сигнала, выход генера тора импульсов 7 через счетчик 9 соединен с входом схемы сравнения 8, вы ход счетчика 9 соединен с входом дешифратора 10, первый-выход которого соединен с входом счетчика 9 и излучателем 11, второй выход - с вторым входом схемы И А, а третий выход с вторым входом схемы И 5. Геолокатрр работает следующим образом. Импульсы с выхода генератора 7 по ступают на вход счетчика 9, одно из состояний которого расшифровывается дешифратором 10. Сигнал 12 с первого выхода дешифратора 10 обнуляет счетчик 9, который затем вновь заполняет ся импульсами генератора 7, т.е. на первом выходе дешифратора 10 формируются импульсы с постоянным периодом следованиа. Сигнал с первого вых да дешифратора 10 поступает также на излучатель 11, который по этому сиг налу излучает в воду импульсы упругих колебаний. Отраженный от дна сиг нал поступает на приемное устройство 1, где осуществляется его амплиту ная и частотная селекция. Сигнал 13 с выхода приемного устройства 1 поступает на самописец 3 который запускается выходным сигналом 14 схемы сравнения 8, Lыpaбaтывaeмый в момент равенства кода счетчика 9 и кода реверсивного счетчика 6. С этого момента самописец 3 осуществляет регистрацию на носителе за писи .выходного сигнала 13 приемного устройства 1, .в течение времени раз,вертки tp (кривая 15). Таким образом, задержка tj запуска самописца 3 по отношению к импульсу излучения - сигналу 12, определяется кодом реверсивного счетчи1012само19 ка 6. Первоначальный код в нем записывается в начале работы устройства в режиме поиска отраженного сигнала. Со второго выхода дешифратора 10 сни-. мается импульс 16, расположенный в непосредственной близости от начала развертки са писца 3 и поступающий на вторую схему И 5 С третьего.выхода дешифратора 10 снимается импульс 17, расположенный в средней части развертки самописца 3 и поступающий на первую схему И Ц. На первые входы схем И i и 5 поступает импульс 18, формируемый блоком 2 определения момента прихода отраженного сигнала. Если импульс 18 с вь1хода блока 2 не совпадает по времени ни с импульсом 16 второго выхода дешифратора 10, ни с импульсом 17 с третьего выхода дешифратора 10, т.е. линия рельефа дна расположена в разрешенной зоне носителя записи, то значение кода реверсивного счетчика 6 не изменяется, а следовательно, не происходит.и изменение задержки .запуска самописца 3 ло отношению к импульсу излучения (фиг. 3,кривая 19). Если импульс с выхода блока 2 совпадает с импульсом на втором выходе Дешифратора 10, т.е. линия рельефа дна пересекла верхнюю границу разрешенной зоны, то на вычитакиций вход реверсивного счетчика 6 со схемы И 5 поступит импульс, который уменьшит значение кода реверсивного счетчика 6 на единицу счета, при этом задержка запуска самописца 3 по отношению к импульсу излучения уменьшится так, что регистрация Л1нии рельефа дна смещается ( опускается ) в среднюю,. точку, расположенную между, например пос ;редине, верхней и нижней границами разрешенной зоны (фиг. 3 кривая 20). Если импульс с выхода блока 2 совпадает с импульсом на третьем выходе дешифратора JO, т.е. линия рельефа дна пересекла нижнюю границу разрешённой зоны, то на суммирующий вход реверсивного счетчика 6 с первой схемы И 4 поступит имлульс который увеличит значение кода реверсивного счетчика 6 на единицу счета, при этом задержка запуска самописца 3 увеличится так, что регистрация:, линии рельефа дна . смещается (поднимается) в ту же среднюю точку между верхней и нижней границами разрешенной зоны (фиг. З. вая 21).

Использование новых элементов реверсивного счетчика, схемы сравнения счетчика, дешифратора, генератора импульсов и схем И выгодно отличает данное устройство от прототипа, так как его конструкция значительно проще за счет отсутствия механических и электромеханических узлов управления излучателем и автоматического изменения задержки излучения, связанных с механизмом развертки самописца. Данное устройство также повышает качество регистрируемой информации, так как исключает многократное изменение задержки в случае волнообразного изменения рельефа дна вблизи верхней или нижней границ разрешенной зоны, за счет того, что дискретность изменения задержки запуска самописца выбрана таким, что после изменения задержки линия рельефа дна перемещается в сренюю точку между границами разрешенной зоны.

Кроме того, устройство устраняет потерю информации о поддонных структурах за счет такого выбора нижней границы разрешенной зоны, при котором остается достаточно места для записи сигналов , отраженных от нижележащих слоев.

ЗВУКОВОЙ ГЕОЛОКАТОР, содержащий излучатель и приемное устройство, первым выходом соединенное с первым входом самописца, а вторым выходом с блоком определения момента прихода отраженного сигнала, от л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения качества регистрируемой информации, в него введены реверсивный счетчик, схема сравнения, счетчик, две схемы И, дешифратор и. генератор импульсов, причем выход реверсивного счетчика соединен с первым входом схемы сравнения, а его входы - с выходами первой и второй схем И, первые входы которых соединены с выходом блока определения момента прихода отраженного сигнала, выход генератора импульсов соединен с первым входом счетчика, выход которого соединен со вторым входом схемы сравнения и входом дешифратора, первый выход последнего соединен со входом излучателя и вторым входом счет1 чика, а второй и третий выходы соединены Q вторыми входами первой и вто рой схем И соответственно, выход схемы сравнения соединен со вторым входом самописца. О) со