Устройство управления источником сейсмических волн Советский патент 1986 года по МПК G01V1/147 

Изобретение относится к сейсмораз ведке, а именно к. устройствам управления импульсными источниками сейсмических волн. Известно устройство управления источником сейсмических волн, содержащее камеру сгорания, соединенную .с блоком подготовки газовой смеси и входом S RS-триггера, блок команд, соединенный с. первым входом схемы И, : ВЫХОД которой связан с вторым входом i ;: - реле времени, а также снабжено счетчиком, блоком установки числа воздей ствий и второй схемой И, первый выход которой связан с выходом репе времени, второй вход - с выходом RSтриггера, входом обнуления счетчика и вторым входом первой схемы И, а выход с блоком управления и счетным входом счетчика, выходы которого сое динены с. входами блока установки чис ла воздействий, а выход последнего с входом R RS-триггера. ( С помощью данного устройства производится управление клапанами заполнения и выхлопа газовой смеси, а также взрывающим устройством. Недостатком устройства является невозможность осуществлять импульсны воздействия с изменяющейся в пределах накопления энергией, кроме того данное устройство не может осуществлять импульсные воздействия, распределенные во времени по псевдослучайному закону таким образом, чтобы получить сигнал на основе т-последовательности. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления источником сейсмических волн, содержащее селектор схему прекращения цикла, таймер, дат чик момента удара, панель упра)зления распределитель импульсов, счетчик числа воздействий, одновибратор, схему установки исходного положения первую и вторую схемы И, усилитель мощности, клапан, причем входы селектора соединены с выходами схемы прекращения цикла, таймера, датчика момента удара, панели управления и распределителя импульсов, а выходы селектора .соединены с входами счетчика числа воздействий и одновибратора, который соединен своим выходом .с первым входом установки нуля таймера и тактовым входом распределителя импульсов, вход установки в исходное положение которого соединен с выходом схемы установки исходного положения, а также входом установки нуля счетчика числа воздействий,вторым входом установки нуля таймера, первым входом установки нуля схемы прекращения цикла и первым входом первой и второй схем И, а выходы распределителя импульсов связаны с вторыми входами первой и второй схем И, выходы которых соединены с усилителем мощности, выходы которого соединены с клапаном, а выход счетчика числа воздействий соединен с вторым входом установки нуля схемы прекращения цикла, а вход схемы установки исходного положения соединен с панелью управления. Недостатками устройства являются невозможность осуществления импульсных воздействий с изменяющейся в широких диапазонах по псевдослучайному закону энергией в пределах числа накапливаемых воздействий, а также невозможность осуществления ударных воздействий, распределенных во времени по всевдослучайному закону для получения сигнала на основе т-последовательности в пределах числа накапливаемых воздействий. Целью изобретения является расширение частотного и динамического диапазона источника сейсмических волн за счет изменения энергии воздействий и времен между ними по псевдослучайному закону. Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления источником сейсмических волн, содержащее селектор, схему прекращения цикла, таймер, датчик момента удара, панель управления, распределитель импульсов, счетчик числа воздействий, одновибратор, схему установки исходного положения, первую и вторую схемы И, усилитель мощности, клапан, причем входы селектора соединены с выходами схемы прекращения цикла, таймера, датчика момента удара, панели управлейия и распределителя импульсов, а выходы селектора соединены с входами счетчика числа воздействий и одновибратора, который соединен своим вьпходом с первым входом установки нуля таймера и тактовым входом распределителя импульсов, вход установ.ки в исходное положение которого соединен с выходом схемы установки истаймера 3 с входом генератора т-последовательности 15.

Первоначальное включение устройства осуществляется нажатием кнопки Пуск на панели управления 5, при этом схема установки исходного положения 9 устанавливается в единицу и разрешает прохождение сигнала через первую и вторую схемы И 10 и 11, Сигналы с распределителя импульсов 6 проходят через первую и вторую схемы И Ю и 11 и через усилитель мощности 12 включают клапан 13 на подъем груза. В качестве клапана в импульсном ударном сейсмическом источнике типа Падающий груз применен трехпозиционньй электрогидрораспределитель, который в обесточенном состоянии занимает среднее положение и прекращает перемещение груза. В одном (ИЗ крайних положений электрогидрораспределителя груз будет подниматься, а в другом сбрасываться. Находясь в первом положении, распределитель импульсов 6 разрешает про хождение через селектор 1 сигнала с таймера 3 к одновибратору 8. Отсчитав время подъема груза, таймер 3 через селектор 1 запускает одновибратор 8, который, в свою очередь, обнуляет таймер 3 и переводит распределитель импульсов 6 во второе положение. Распределитель импульсов 6 разрешает прохождение через селектор 1 сигна а с панели управления 5, а также через первую и вторую схемы И 10 и 11, усилитель мощности 12 обесточивает клапан 13, Груз зависает. Автоматическая работа устройства начинается с нажатия кнопки Сброс на панели управления 5, Сигнал с панели управления 5, пройдя через селектор 1, запускает одновибратор 8, который обнуляет таймер 3 и переводит распреде литель импульсов 6 в третье положение. Распределитель 6 через первую и вторую схемы И 10 и 11, усилитель мощности 12 переключает клапан 13 и. сброс груза и устанавливает схему прекращения цикла 2 в единицу. Схема прекращения цикла 2 запрещает переключение распределителя импульсов 6 во второе йоложЬние, т.е. распределитель импульсов 6 с этого момента и первого положения будет переключаться сразу в третье, минуя второе, В третьем положении распределител .импульсов 6 разрешает прохождение че

рез селектор 1 сигнала с датчика мо мента удара 4 к одновибратору 8 и счетчику числа воздейЬтвий 7.. При ударе груза о грунт датчик момента

удара 5 переключает распределитель 1 мпульсов 6 через селектор 1 и одновибратор 8 в первое положение, счетчик числа воздействий 7 фиксирует воздействие. Распределитель импульсов 6 через первую и вторую схемы И 10 и 11 и усилитель мощности 12 переключает клаПан 13 на подъем груза, разрешает прохождение через селектор 1 сигнала с коммутатора 17.

Таймер 3 отсчитывает временные интервалы и в конце каждого выдает сигнал, В конце первого временного интервала таймер 3 устанавливает КЗтриггер 14 в единичное положение и

выход генератора т-последовательности 15 через коммутатор 17 подключится к входу селектора 1, а выход таймера 3 подключится к тактовому входу генера-, тора ш-последовательности 15, Генератор т-последовательности 15 тактируется таймером 3 и в конце каждого временного интервала, отсчитываемого таймером 3, будет изменять свое состояние. При появлении на выходе генератора т-последовательности 15 он выдает на селектор 1 сигнал, который, пройдя через селектор 1, запускает одновибратор 8, который переключает распределитель импульсов 6 в третье положение и обнуляет RS-триггер 17. Подъем груза прекращается, начинается падение. Время подъема груза будет равно одному временному интервалу, отсчитываемому таймером 3, плюс числу этих интервалов, равному числу подрядидущих нулей на выходе генератора т-последовательности 15, так как сброс пуза будет происходить после опрокидывания RS-триггера 14 в единичное положение и при появлении на выходе генератора т-последовательности 15 уровня логической единицы. Далее работа устройства управления повторяется до достижения числа воздействий источником числа накопления. После последнего воздействия счетчик числа воздействий 7 устанавливает схему прекращения цикла 2 в нуль. Она разрешает уЬтановку распределителя импульсов 7 во второе положение, устанавливает в генераторе т-последовательности 15 двоичное число и разходного положения, а также входом установки нуля счетчика числа воздействий, вторым входом установки нуля таймера, первым входом установ ки нуля схемы прекращения цикла и первым входом первой .и второй схем а выходы распределителя импульсов связаны с вторыми входами первой и второй схем И, выходы которых соеди нены с усилителем мощности, выходы которого соединены .с клапаном, а выхо счетчика числа воздействий соединен с вторым входом установки нуля схем прекращения цикла, а вход схемы установки исходного положения соедине с панелью управления, введены RSтриггер, генератор ш-последовательности, начальный блок и коммутатор, входы которого соединены с выходами таймера, RS-триггера и генератора га-последовательности, который своим входами соединен с выходами коммута тора, начального блока и схемы прекращения цикла, выход которой связан с входом распределителя импульсов, второй выход коммутатора соеди нен с входом селектора, первый вход R RS-триггера соединен с выходом сх мы установки исходного положения, второй R-вход соединен с выходом од новибратора, а S-вход соединен с вы ходом таймера, вход схемы прекращения цикла соединен с выходом распре делителя импульсов. Сущность изобретения поясняется чертежом, где дана блок-схема устройства. Устройство состоит из селектора схемы прекращения цикла 2, таймера датчика момента удара 4, панели управления 5, распределителя импульсо 6, счетчика числа воздействий 7, од новибратора 8, схемы установки исходного положения 9, первой и второ схем И 10 и 11, усилителя мощности 12, клапана 13, RS-триггера 14, ген ратора т-последовательности 15, начального блока 16 и коммутатора 17. Сущность изобретения заключается В том, что энергия отдельных импуль ных воздействий и времена их вступлений в каждой последовательности воздействий изменяются в широких пре делах по псевдослучайному закону. Устройство функционирует следуют щим образом. В исходном состоянии до начала работы устанавливают в начальном бло 344 ке 16, в качестве которого используется двоичный переключатель, исходное двоичное число. Схема установки исходного положения 9, в качестве которой используется RS-триггер с установкой по питанию в нуль, устанавливает распределитель импульсов б в первое положение, RS-триггер 14, таймер 3, счетчик числа воздействий 7 и схему прекращения цикла 2 в нуль. Схема установки исходного положения 9 также запрещает прохождение сигнала с распределителя импульсов 6 через первую и вторую схемы И 10 и 11. Схема прекращения цикла 2, которая представляет собой RSтриггер с двумя входами R и одним входом S, заносит в память двоичного генератора т-последовательности 15 двоичное число в соответствии с положением начального блока 16. Селектор 1 осуществляет подключение выходов панели управления 5, коммутатора 17, датчика момента удара 4 и таймера 3 к входу одновибратора 8 и подключение датчика момента удара 4 к счетчику числа воздействий 7. Управление коммутациями селектора 1 осуществляют распределитель импульсов 6 и схема прекращения цикла 2. Когда схема прекращения цикла 2 установлена в нуль, коммутация осуществляется следующим образом. Распределитель импульсов 6 находится в первом положении - к входу одновибратора 8 подключен таймер 3, во втором положении - к входу одновибратора 8 подключена панель управления 5, в третьем положении - к входу одновибратора 8 и счетчику числа воздействий 7 подключен датчик момента удара 4 Когда схема прекращения цикла 2 установлена в единицу, при первом положении распределителя импульсов 6 к входу одновибратора 8 будет подключен комутатор 17, а не таймер 3. Коммутатор 17 осуществляет комутацию выходов генератора т-после- овательности 15 и таймера 3 с вхоами генератора т-последовательности 5 и селектора 1. Управляет коммутаией RS-триггер 14. При первом полоении распределителя импульсов 6 и диничном положении RS-триггера 14 ыход генератора т-последовательноси 15 через коммутатор 17 соединяетя с входом.селектора 1, а выход

решает прохождение сигнала с таймера 3 через селектор 1 запрещает прохождение сигнала с коммутатора 17. -Отсчитав время подъема, таймер 3 через селектор 1 запускает одновибратор 8, который переводит распределитель 6 во второе положение, а он далее через первую и вторую схемы И 10 и 11, усилитель мощности 12 обесточивает клапан 13. Груз зависает. Следующий цикл воздействий начийается вновь нажатием кнопки. Сброс на панели управления 5.

Таким образом, время подъема груза в пределах накопления будет равно сумме интервалов времени, которое определяется генератором т-последовательности 15, и каждый последующий :раз будет определяться псевдослучайной т-последовательностью. В зависимости от времени подъема будет изме5 няться и высота подъема груза, а, следовательно, и накопленная им потенциальная знергия, которая затем преобразуется в энергию воздействия. Время меяду воздействиями также бу0,дет изменяться по псевдослучайному закону, определенному псевдослучайной т-последовательностью.

Положительный эффект заключается в 5 повьпВении точности сейсморазведки за счет увеличения ее разрешающей способности.

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ИСТОЧНИКОМ СЕЙСШЧЕСКИХ ВОЛН, содержащее селектор, схему прекращения цикла,таймер, датчик момента удара, панель управления, распределитель импульсов, счетчик числа воздействий, одновибратор,.схему установки исходного положения, первую и вторую схемы И, усилитель мо1цности, клапан, причем входы селектора соединены с выходами схемы прекращения цикла, таймера, датчика момента удара панели управления и распределителя импульсов, а выходы селектора соединены с входами счетчика числа воздействий и одновибратора, который соединен своим выходом с первым входом установки нуля таймера и тактовым входом распределителя импульсов, вход установки в исходное положение которого соединен с выходом схемы установки исходного положения, а также входом установки нуля счетчика числа воздействий, вторым входом установки нуля таймера, первым входом установки Нуля схемы прекращения цикла и первым входом первой и второй схем И, а выходы распределителя импульсов связаны с вторыми входами первой и второй схем И, выходы которых соединены с усилителем мощности, выходы которого соединены с клапаном, а выход счетчика числа воздействий соединен с вторым входом установки нуля схемы прекращения цикла, а вход схемы установки исходного положения соединен с панелью управления, отличающее ся тем, что, с целью расширения частотного и динамического диапазона источника сейсмических волн за счет изменения i энергии воздействий и времен между W ними по псевдослучайному закону, в него введены RS-триггер, генератор С т-последовательности, начальный блок и коммутатор, входы которого соединены с выходами таймера, RS-триггера и генератора га-последовательности, который своими входами соединен с выходами коммутатора, начального блока и схемы прекращения цикла, выход которой связан с вкодом распределии ,теля импульсов, второй выход коммутам :Тора сЪединен с входом селектора, первый R-вход RS-триггера соединен с выходом схемы установки исходного положения, второй R-вход соединен с выходом одновибратора, а S-вход сое,динен с выходом таймера, вход схемы прекращения цикла соединен с выходом распределителя импульсов.