Устройство для геоэлектроразведки Советский патент 1983 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к техническим средствам индуктивной электроразведки по методу переходных процессов и предназначено для использования при поисках месторождений полезных ископаемых и структурно-геологичесKONt картировании.

Известно устройство для геоэлект-i роразведки, включающее генератор к импульсные преобразователи измерявMoro вторичного поля,, подключенные к последовательно соединенным измерителю коммутационных импульсов тока и цифровому вычислителю физических параметров геологических объектов

Недостаток данного устройства - IS низкая производительность работ при. геоэлектроразведке, обусловленная тсутствием цепей автоматической регеЛировки амплитуду и частоты коммутационных импульсов .тока генератор- 20 ирго устройства, величины задержки стробирующих импульсов и интервала татистического накопления импульсного преобразователя, а также процеса контроля измерения ЭДС переходно- 25 го процесса.

Наиболее близким к .предлагаемому является устройство для геоэлектрораэведки, содержащее г-енератор импульсов тока, состоящий из схемы уп- g равления, коммутатора к источника постоянного тока, незаэёмленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобразователь код - ток и цифровой вычислитель, при этом выхоц , KOMNtyTaTopa, сигнальный и управляюий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного i тока и коммутирующему выходу схемы; управления , соединен с входами генераторного датчика и преобразовате- 0 ля ТОК - код, выход которого подключен к первому входу цифрового .вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, .накопительным и модулирующим 45 выходами схемы управления при этом выход измерителя соединен со вторьли входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления 2 . 5G

Известное устройство Для геоэлектроразведки характеризуется точностью измерения ЗДС переходного процесса,, однако имеет низкую производительность труда.сг

Цель изобретения - повышение производительности работ при геоэлектроразведке автоматической регулировки аьтлитуды и частоты коммутационных импульсов тока, величины за- 60 держки стробирующих импульсов и интервала накопления предварительного накопителя измерителя/ а шакже процесса контроля измерения ЭДС переходного процесса.65

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для геоэлектрораэведки,, содержащем генератор импульUOB тока, состоящий из схем управления, ког.1мутатора и источника постсянного тока, незаземленные генераторный и приемный , измеритель, преобразователь ток - код и цифровой вычислитель, причем выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответст,векко к выходу источника постоянного тока и коммутирутацему ВЕЛХОДУ схемы управления, соединен с входами генераторного датчика и преобт: азователя ток КОД , выход которого подключен к первому входу цифрового вьпислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены сЪ стробирующим,накопительным и модулирующи) выходами схемы управления, При этом ;выхрд измерителя соединен со вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления, выход измерителя соединен с .регулирующим входом коммутатора, а первый и второй выходы цифрового вычислителя подключены к соответствующим входам схемы управления,

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для геоэлектроразведки; на фиг. 2 - структурная.схема схемы управления; на фиг. 3 - 8 эпюры сигналов в различных точках устройства, поясняющие принцип действия схемы управления и устройства в целом,,

Устройство для геоэлектроразведки методом переходных процессов (фиг. 1) содержит генератор 1 импульсов тока, состоящий из схемы 2 управления, коммутатора 3 и источника 4 постоянного тока, незаземленные генераторный 5 и приемный 6 датчики, измерителЬ 7, преобразователь 8 ток код и цифровой вычислитель 9, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы которого подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторного датчика и преобразователя ток - код, выход которого подйу1ючен к первому вкоду цифрового вычислителя 9,. выход приемного датцика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со стробирующим, накопительным и модулирующим выходами схемы управления, при этом выход измерителя соединен со вторым входом цифрового вычислителя 9 третий вход которого подключен к цифровому выходу схемы управления выход измерителя соединен с рагулирукщим выходом коммутатора, а первый и второй выходы цифрового вычислителя 9 подключены к соответствукяцим входам схемы упрайления. Схема управления (фиг. 2) содержит генератор 10 импульсов, последовательно соединенные управляемый делитель 11, ждущий генератор 12, схему 13 выделения заднего фронта, управляемый элемент 14 -задержки, управляемый накопительный 15 и модулирующий 16 делители и управляемую переСчетную схему 17, причем выход ге нератора 10 импульсов соединен с сиг нальным входом управляемого делителя 11 и тактирующим входом управляемого элемента 14 задержки, управляющие входы которых подключены к выходу управляемой пересчетной схемы 17, управлянхций вход которой соединен с первым выходом цифрового вычислителя 9, вход второй которого соединен с управля ощим входом управляемого накопительного делителя 15. На фиг, 3 приведена временная диаграмма (t - время) коммутационньлх импульсов 18 тока на выходе коммутатора 3, формируемых с помощью выходного сигнала генератора 12; на фиг.4 выходной сигнал 19 приемного датчика 6; на фиг. 5 - стробирукхдив импульсы 20 на выходе управляемого эле мента 14 задержки; на фиг. 6 и 7 импульсные сигналы 21 и 22 на накопительном и модулирующем выходах схе мы 2 управления, формируемые на выхо дах управляемого накопительного 15 и модулирующего 16 делителей; на фиг. 8 - выходной сигнал 23 измерите ля 7 . Устройство для геоэлектроразведки (фиг. 1) работает следующим образом. Коммутатор 3 подключает источник 4 постоянного тока к генераторному датчику 5. В соответствии с импульса ми управления, поступающими с выхода ждущего генератора 12 схемы 2 управления на управляющий вход коммутатора 3 , в генераторном датчике 5 возни кают коммутационные импульсы 18 тока которые во времени разделены паузой (3 , Jj, и 1 - амплитуда импульсов тока) . Во пауз производится измере ние ЭДС переходного процесса вторичного поля, возникающего после отключения генераторного датчика 5 от источника 4 ростоянного тока коммутатором 3. ЭДС 19 переходного процесса вторичного поля наводятся в при|емном контуре 6. 1в зависимости от величины задержки S стробирующих импульсов 20 относительно задних фронтов коммутационных импульсов 18 тока измеритель б производит статистическое накопление ЭДС 19 переходного процесса с целью повышения отношений сигнал/шум и сигнал/периодическая помеха соотвегственно на интервалах времени Тя и ТддГде - период следования импульсов 21 накопления на выходе управляемого накопительного делителя 15; - период следования модулирующих импульсов 22 на выходе модулирующего делителя 16, которые поступают на управляющий входы измерителя 7, Тц - период коммутационных импульсов 18 тока; m и k - коэффициенты, при этом значение m зависит от кода управления на управляющем входе управляемого накопительного делителя 15). Выходное напряжение 23 измерителя 7, пропорциональное ЭДС 19 переходного процесса для заданной величины задержки стробирующих импульсов 20, изменение которой происходит через интервалы времени TM, в цифровой форt e поступает на регулирующий вход коммутатора 3 и на второй вход цифрового вычислителя 9, на первый-и входы которого соответственно с выходов преобразователя ток - код 8 и цифрового выхода схемы 2 управления поступает информация об амплитуде коммутационных импульсов 18 тока и времени задержки стробирующих импульсов 20 . Регулирование амплитуды коммутационных импульсов 18 тока (усиление, например, по бинарному закону) в устройстве происходит в случае, если ЭДС 23 переходкого процесса на выходе измерителя 7 меньше порогового уровня Uriop, что позволяет обеспечить высокое отношение сигнал/шум на выходе измерителя 7 без увеличения интервал накопления Т, при больших задержках стробирующих импульсов 20, Если и при максимальной амплитуде коммутационных импульсов 18 тока выходное напряжение 23 измерителя 7 не превышает пороговой уровень , то со второго выхода цифрового вычислителя 9 на управляющий вход управляемого накопительного делителя 15 схемы 2 управления поступает цифровой код, по которому увеличивается число стробирующих импульсов 20 на интервале накопления Tj, . В данном устройстве частота комК утационных импульсов тока 18 обратно пропорциональна величине задержки стробирующих импульсов 2Ц. Это позволяет уменьшить интервал измерения Tj ЭДС переходного процесса при малых значениях задержки стробирующих импульсов. Регулирование частоты коммутационных импульсов 18 тока и задание нового значения задержки стробирующих импульсов 20 производится автоматически с г:омо аьи управляемых делителя 11 и элемента 14 задержки, на управляющие входы которых, поступает цифровой код управляемой пересчетной схемы 17, смена которогопроисходит через интервал времени Тдд под действием выходного сигнала модулирующего делителя 16 или выходного сигнала, поступающего с первого выхода цифрового вычислителя 9.

Схема 2 управления (фиг. 2) рабо тает следующим образом.

Ждущий генератор 12, запуск которого п{эоизводится выходными короткими импульсами делителя Не переменным коэффициентом деления, формирует импульсные сигналы управления коммутатором 3 требуемой длительнос,ти. Управляемый элемент 14 задержки (сдвигающий регистр) производит формирование стробирующих импульсов 20. Управляемый накопительный делитель 15 и модулирующий делитель 16 производят деление и задержку (на постоянные величины) стробирующих импульсов 20 соответственно в m и k m раз, в результате на их выходах возникают импульсные последовательности вида. 21 и 22.

Пересчетная схема 17 производит счет выходных импульсов модулирующего делителя 16, управляет работой делителя 11 и элемента 14 задержки. При этом изменение кода пересчетной схемы может производиться и под д.ействием выходного сигнала цифрового вычислителя 9.

Индикатором точного измерения ЭДС переходного процесса в устройстве является гладкий характер процесса затухания выходного напряжения измерителя 7 (с учетом амплитуды коммутационных импульсов 18 тока и числа стробирующих импульсов 20 на интерва-ле накопления Тд) с увеличением задержки стробирующих импульсбв 20, В противном случае производится автоматическая коррекция результатов измерения. Для этого с первого выхода цифрового вычислителя 9.на управляющий вход управляемой пересчетной схемы 17 поступает сигнал, который уменьшает значение ее выходного кода на единицу, а са второго выхода цифрового вычислителя 9 на управляющийвход управляемого накопительного делителя 15 поступает сигнал, который увеличивает его коэффициент деления. Под действием указанных сигналов цифрового вычислителя 9 в схеме 2 управления уменьшается, время задержки стробирующих импульсов 20, увеличиваются частота коммутационных, импульсов 18 тока 18 и интервал накопителя Тц измерителя 7. В результате даН ной операции процесс измерения ЭДС переходного процесса повторяется с

5.более высокой точностью.

В результате автоматического регулирования амплитуды и частоты коммутационных импульсов 18 тока, величины эёщержки стробирующих импульсов 20, интервала накопления Тц измерителя 7 и процесса контроля измерения ЭДС 19 переходного процесса повышается производительность работ. Уменьшение полного времени измерения исходных данных и вычисления искомых физических параметров исследуемых геологических объектов обеспечивает повышение производительности работ и заданную точность измере1|ий при геозлектроразведке в 2 2,5 раза.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее генератор импульсов тока, состоящий из схемы управления, коммутатора к источника постоянного тока, незаземленные генераторный и приемный датчики, измеритель, преобразователь .код и цифровой вычислитель, при этом выход коммутатора, сигнальный и управляющий входы котоЕюго подключены соответственно к выходу источника постоянного тока и к коммутирующему выходу схемы управления, соединен с входами генераторного датчика и преобра;зователя ток - код, выход которого подключен к первому входу цифрового вычислителя, выход приемного датчика соединен с сигнальным входом измерителя, управляющие входы которого соединены со стробирующим, накопительным и модулирующим выходами схемы управления, при этом выход измерителя соединен с вторым входом цифрового вычислителя, третий вход которого подключен к цифрювому выходу схемы управления, отличающееся с: тем, что, с целью повышения производительности работ при геоэлектЕЮразведке, выход измерителя соединен с регулирующим входом коммутатора, а первый и второй цифрового вычислителя подключен к соответствующим входам схемы управления.