Устройство для геоэлектроразведки Советский патент 1984 года по МПК G01V3/08 

с ч

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что схема защиты от низкочастотных импульсных псмех содержит последовательно включенные дифференцирующую цепь, формирователь импульсов, схему совпадения и триггер, нагруженный двумя параллельно включенными схемами антисовпадений, при этом вход дифференцирующей цепи является входом схемы защиты от низкочастотных импульсных помех, выходы схем антисовпадений ее выходами, а вторые входы антисовпадений, второй вход схемы совпадения и управляющий вход триггера - ее четырьмя управляющими входами.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ, содержащее мультивибратор, подключенный к схеме синхронизации, приемные электроды, подсоединенные к входу повторителя, нагруженного схемой автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и,естественного поля, к выходу которой подключены два параллельно включенных ключа, соединенных со схемой вычислений и регистрации, а также схема совпадения, выход которой через схему автоматического регулирования напряжения подключен к управляющему входу регулирующего элемента, включенного между первым выходом генератора и первым питающим электродом, второй цитающий электрод подключен к второму выходу генератора, при этом выход схемы синхронизации соединен с управляющими входами генератора, схемы автоматической, компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля и схемы совпадения, отличаю щееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности по отношению к низкочастот-g ным импульсным помехам, введена схе(Л ма защиты ОТ низкочастотных импульсных помех, вход которой подключен с: к выходу повторителя, два выхода - к соответствующим управляющим входам ключей, а четыре управляющих входа -2 к выходу схемы синхронизации.

Изобретение относится к промысловой и разведочнсй геофизике и, в частности, к геофизическим измерени|ям методом вызванной поляризации (ВП) в скважинах. Известно устройство для измеререний методом ВП, содержащее токовую и измерительную цепи, схему управления включением измерительной цепи, с;хему автоматического регулиро вания напряжения, схему задержки и деления. Токовая цепь состоит из последова тельно соединенных симметричного мультивибратора, ждущего мультивибратора, выходного каскада и токовой ЛИНИИ. Измерительная цепь состоит из эмиттерного повторителя, к входам которого подключена приемная линия. Схема управления состоит из двух подключенных входами к выходу змиттерного повторителя схем антисовпаде ния (ключей) и формирователя сигналов управления, состоящего из двух пар последовательно соединенных жцу щих мультивибраторов, входы которых подключены к выходу адущего мультивибратора токовсй цепи, а выходы соответственно подключены к управляе мым входам схем антисовпадений, выходы которых подключены к входам схе мы деления, один - непосредственно, второй - через память (схему задержки) . В токовую линию включен регулируемый элемент, вход которого соеди, нен с выходом схемы автоматического регулирования напряжения, вход последней соединен с выходом повторител через схему совпадения, управляющий вход которой подключен к выходу одно го из мультивибраторов формирователя управляющих сигналов l . Недостатком этого устройства явля ется невысокая помехозгицищенность как в отношении постоянных потенциалов (поляризация электродов, естественные поля), так и в отношении низкочастотных, импульсных помех. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для геоэлектроразведки, содержащее мультивибратор, подключенный к схеме синхронизации, приемные электроды, подсоединенные к входу повторителя, нагруженного схемой автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естестйенного поля, к выходу которой подключены два параллельно включеннных ключа, соединенных со схемой совпадения, выход которой через схему автоматического регулирования напряжения подключен к управляющему входу регулирующего элемента, включеннного между первым выходом генератора и первым питающим электродом, второй питающий электрод подключен к второму выходу генератора, при этом выход схемы синхронизации соединен с управляющими входами генератора, схемы автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля и схемы совпадения 2 . Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость по отношению к низкочастотным помеjxaM импульсного характера. Наличие схемл автоматической компенсаций в устройстве позволяет получать достоверные результаты измерений только в случае, когда потенциал помех на приемных электродах остается постоянным в течение всего цикла измерения, н.ачиная от запоминания этого потенциала поляризации среды импульсом тока и до выключения тока. Если же за время между моментом компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля компенсация помехи и моментом измерения потенциалов, несущих информацию о поляризации среды, произошло изменение амплитуды помехи, то это вызывает искажение результата измерения. Цель изобретения - повышение помехозащищенности по отношению к низкочастотньам импульсным помехам. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для геоэлектроразведки, содержащее мультивибратор.

подключенный к схеме синхронизации, приемные электроды, подсоединенные к входу повторителя, нагруженного схемой автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля, к. выходу которой подключены два параллельно включенных ключа, соединенных со схемой вычислений и регистрации, а также схема совпадения, выход которой через схему автоматического регулирования напряжения подключен к управляющему входу регулирующего элемента, включенного между первым выходом генератора и первым питающим электродом, второй питающий электрод подключен к второму выходу генератора, при этом выход схемы синхронизации соединен с управляющими входами генератора, схемы автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля и схемы совпадения, дополнительно введена схема. защиты от низкочастотных импульсных помех, вход которой подключен к выходу повторителя, два выхода - к соответствующим управляющим входам ключей, а четыре управляющих входа - к выходу схемы синхронизации.

Предпочтительно выполнять схему защиты от низкочастотных импульсных помех в виде последовательно включеннных дифференцирующей цепи, формирователя импульсов, схемы совпадения и триггера, нагруженного двумя параллельно включенными схемами антисовпадений, при этом выход дифференцирующей цепи является входом схемы защиты от низкочастотных иьшульсных помех, выходы схем антисовпадений ее выходами, а вторые входы схем антисовпадений, второй вход схемы совпадения и управляющий вход триггера - ее четырьмя управляющими входами.

Введение схемы защиты позволит исключиТ;Ь низкочастотные импульсные помехи, что повысит точность измере|Ний и позволит производить геофизические работы в условиях действующих горных предприятий, не останавливая их на время проведения геофизических работ.

На фиг. 1 представлена блоксхема устройства; на фиг. 2 - импульсно-временная диаграмма его

работы.

1 ,

Устройство содержит мультивибратор 1, выход которого подключен к входусхемы 2 синхронизации, выходы kotopoй подключены соответственно к входу генератора 3, к управляющему входу схемы 4 совпадения, к управляющему входу схемы 5 автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного

поля и к одному из входов триггера 6, выход которого через схемы 7 и 8 антисовпадений подключен к управляющим входам ключей 9 и 10, а также к управляющему входу схемы 11 совпадения. Питающие электроды 12 и 13 подсоеди.нецы к выходу генератора 3 через регулирующий элемент 14, к управляющему входу которого подключен выход схемы 15. автоматического регу0 лирования напряжения, управляемой схемой 4 совпадения. Приемные электроды 16 и 17 подключены через цовторитель 18 к входу схемы ,5 автоматической компенсации потенциалов поля5 ризации приемных электродов и естественного поля, выход которой соединен с входом схемы 4 совпадения и входами ключей 9 и 10, нагруженных схемой 19 вычисления и региЬтрации.

Q Формирователь 20 импульсов входом подключен через дифференцирующую цепь 21 к выходу повторителя 18, а выходом через схему 11 совпаденияк одному из входов триггера 6, выход

5 которого схемы 7 и 8 антисовпадений подключен к управляющим входам ключей 9 и 10.

Введенная схема защиты от низкочастотной импульсной помехи состоит

- из дифференцирующей цепи 21, формирователя 20 импульсов, схемы 11 совпадения, триггера 6 и двух схем 7 и 8 антисовпадений (обведена на , фиг. 1 пунктиром).

Устройство работает следующим

5 образом.

Прямоугольные импульсы с выхода мультивибратора 1 поступают на вход схемы 2 синхронизации, которая формирует сигналы,управляющие работой

0 устройства.

Знакопеременные импульсы поляри. зующего тока (фиг. 2 а) с выхода генератора 3, управляемого схемой 2

г синхронизации поступают в исследуемую среду, в которой могут протекать токи низкочастотной импульсной помехи (фиг. 25).

Принимаемый из исследуемой среды приемнЕлми электродами 16 и 17 сигнал

(фиг. 2 Ь) усиливается по мощности повторителя 18 и поступает на вход схемы 5 автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля,

0 схемы 5 автоматической компенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля сигналы через ключи 9 и. 10, управляемые схемой/2 синхронизации, (фиг. 2,е)

5 и (фиг. 2ж. соответственно поступают на соответствующие входы схемы 19 вычисления и регистрации, где производится измерение и обработка сигналов, пропорциональных величинам вызванных потенциалов и кажущегося сопротивления. Одновременно сигнал с выхода схемы 5 автоматической ком пенсации потенциалов поляризации приемных электродов и естественного поля поступает на вход схемы 4 совпадения, на выходе которой сигнал пропорционален величине кажущегося сопротивления. Этот сигнал с выхода схемы 4 совпадения поступает на вход схемы 15 автоматического регулирова ния напряжения и далее на регулирую щий элемент 14, который изменяет величину тока, протекающего через питающие электроды 12 и 13 таким образом, что сигнал, пропорциональный кажущемуся сопротивлению, остается неизменным. При импульсном изменении уровня сигнала на выходе повторителя 18 как вследствие изменения помехи, так и под воздействием поляризующего тока, на выходе дифференцирующей цепи 21 появляется отклик. Постоянн времени дифференцирующей цепи 21 мала, отклик на ее выходе на импуль включения представляет собой разнополярные короткие, спадающие по экспоненте импульсы (фиг. 2ц) . Из этих импульсов схемой 20 формирования формируются прямоугольные корот кие однополярные импульсы (фиг. 2к) поступающие на один из входов схемы 11 совпадения, на второй вход которой поступает управляющий сигнал (фиг. 2 А) со схемы 2 синхронизации, запирающий ее на время действия фронтов импульсов поляризующего тока. На вход триггера б с вьлхода схемы 11 совпадения соответственно проходят только импульсы фиг. 2 W), возникающие от фронтов импульсов помех. Триггер б в момент компенсации постоянного потенциала (фиг. 2 а) импульсом со схемы 2 синхронизации переводится из исходного состояния в рабочее, при котором управляющие импульсы проходят со схемы 2 синхронизации через схемы 7 и 8 антисовпадений на ключи 9 и 10. Если между моментом компенсации и последующими измерениями амплитуды сигнала помеха не меняется, то триггер 6 остается в рабочем состоянии, импульсы управления поступают на управляющие входы ключей 9 .и 10, и цикл измерения завер шается. Если же в процессе измерения после выполнения компенсации происходит изменение уровня помехи, на выходе cxeNtta 11 совпадения появляется импульс (фиг. 2W), опрокидывающий триггер б в исходное состояние, управляющие сигналы блокируются схемами 7 и 8 антисовпадений и не проходят на входы ключей 9 и 10. Процесс измерения прекращается до начала следующего цикла измерения, а информация о поляризуемости среды сохраняется в схеме 19 вычисления и регистрации.