Устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород Советский патент 1985 года по МПК G01V3/12 

лекторов с перестраиваемой частотой, соединены соответственно с входаа третий выход соединен с входом ми управления первого и второго гетеродина с перестраиваемой часто- преобразователей промежуточной частой, первый и второй выходы которого тоты.

1151900

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОД, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр, о тличаю щееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения размеров и глубины залегания неоднородностей, оно содержит передаюцщй и приемный блоки, при этом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первый генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генератора пилообразного напряжения, а второй выход - с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управле-, ния перестраиваемого по частоте усит лителя мощности, а второй выход с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мопщости соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемную антенну опорного сигнала, первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первый и второй преобразователи промежуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избирательного усилителя (Л через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой частотой и с первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигнальным входом фазометра, приемная антенна опорного ел сигнала соединена с сигнальным входом второго преселектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальным входом второго преобразователя промежуточной частоты, выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорным входом фазометра, а второй выход через селектор тактовых импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго пресе

I

Изобретение относится к геофизике а более конкретно к устройствам для геолектроразведки, и может быть использовано при разведке полезных ископаемых, а также для поиска инженер ных коммуникаций и других скрытых неоднородностей в исследуемом массиве горных пород.

Известно устройство для обнаружения инженерных коммуникаций в массиве пород, содержащее генератор синусоидального напряжения, индукционный преобразователь с генераторной катушкой и систему измерительных катушек, расположенных соосно с генераторной катушкой, а также коммутаторы компенсатор, усилитель с дискретно регулируемым коэффициентом усиления, генератор тактовых импульсов, избирательный усилитель, демодулятор, запоминающее устройство, рхему сравнения, счетчик импульсов и индикатор П.

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности из-за невозможности его использования для поиска диэлектрических неоднородностей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород, содержащее излучакедую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр С23.

Недостатком известного устройства также являются ограниченные функциональные возможйости йз-за трудности определения размеров и глубины залегания неоднороднойтей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения размеров и глубины залегания неоДнородноствй.

Указанная цель достигается тем, что устройство для поиска неоднородностей в массиве горных пород, содержащее излучающую антенну, приемную антенну измеряемого сигнала, первый и второй избирательные усилители, измеритель амплитуды и фазометр, содержит передающий и приемный блоки, при этом передающий блок содержит генератор тактовых импульсов, первьй генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор с перестраиваемой частотой, амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель мощности, причем первый выход генератора тактовых импульсов соединен с входом запуска генера тора пилообразного напряжения, а второй выход - с входом управления амплитудного модулятора, первый выход генератора пилообразного напряжения соединен с входом управления перестраиваемого по частоте усилителя мощности, а второй .выход - с входом управления управляемого генератора с перестраиваемой частотой, выход которого через амплитудный модулятор и перестраиваемый по частоте усилитель монщости соединен с излучающей антенной, приемный блок содержит приемную антенну опорного сигнала, первый и второй преселекторы с перестраиваемой частотой, первьй и второй преобразователи промежуточной частоты и второй генератор пилообразного напряжения, селектор тактовых импульсов, гетеродин с перестраиваемой частотой, причем приемная антенна измеряемого сигнала соединена с входом первого избирательного усилителя через сигнальные цепи первого преселектора с перестраиваемой Частотой и первого преобразователя промежуточной частоты, первый выход первого избирательного усилителя соединен с входом измерителя амплитуды, а второй выход соединен с сигнальным входом фазометра, приемная антенна опорного сигнала соединена с сигнальным входом второго селектора с перестраиваемой частотой, выход которого соединен с сигнальнымвходом второго преобразователя промежуточной частоты,выход которого соединен с входом второго избирательного усилителя, первый выход которого соединен с опорньм входом фазометра, а второй выход через селектор тактовых импульсов соединен с входом запуска второго генератора пилообразного напряжения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления первого и второго преселектора с перестраиваемой час|Тотой, а третий выход соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления.первого и второго преобразователей промежуточной частоты.

На чертеже представлена- структурная схема устройства.

Устройство содержит передающий 1 и приемный 2 блоки. Передаюпщй блок

I1 содержит генератор тактовых импульсов (ГТИ) 3, первый выход которо го соединен с входом запуска первого генератора пилообразного напряження (ГПН) 4, выход которого соединен с входом управляемого генератора с перестраиваемой частотой (УГПЧ)выхЬд которого соединен с сигнальньм входом амплитудного модулятора (AM) 6,

.вход управления которого соединен с вторым выходом ГТИ 3, а выход соединен с сигнальнь& входом перестраивае мого по частоте усилителя мощности (УМПЧ) 7, вход управления которого соединен с вторым выходом первого ГПН 4, а выход - с излучающей антенной 8. Приемный блок 2 содержит приемную антенну измеряемого сигнала (ПАЙС) 9, соединённую с сигнальным входом первого преселектора с перестраиваемой частотой (ППЧ) to, вы,ход которого соединен.с сигнальным входом первого преобразователя промежуточной частоты (ПЧ) 11, выход

которого соединен с входом первого

избирательного усилителя (ИУ) 12, первый выход которого соединен с вхо дом измерителя 13 амплитуды. Приемная антенна опорного сигнала (ПАСС) 14 в приемном блоке 2 соединена с

сигнальным входом второго ППЧ 15, выход которого соединен с сигнальным входом второго ПЧ 16, выход которого соединен с входом второго ИУ 17, первый выход которого соединен через селектор тактовых импульсов (СТИ) 18 с входом второго ГПН 19, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами управления второго ППЧ 15 и второго ПЧ 16, а третий вьлсод соединен с входом гетеродина с перестраиваемой частотой (ГПЧ) 20, первьй и второй выходы соединены соответственно с входами управления первого и второго ПЧ 11 и 16. Вторые входы первого и второго ИУ 12 и 17 соединены соответственно с сигнальным и опорным входами фазометра 21.

Устройство работает следующим образом.

ГТИ 3 вырабатывает импульсы для запуска ГПН 4, который управляет .частотой УГПЧ 5 и настраивает 7 на частоту УГПЧ 5. Одновременно импульсы, вырабатываемые ГТИ 3 по(Ступают на AM 6, который модулирует напряжение УГПЧ 5 по амплитуде тактовыми импульсами. На излучающую антенну 8 поступает сигнал переменной частоты, модулированный по амплитуде тактовыми импульсами.

Первичное электромагнитное поле переменной частоты, проходя через исследуемый массив горных пород, индуцирует вторичное поле, амплитуда и фаза которого зависит от электромагнитных свойств горных пород.

Вторичное электромагнитное поле улавливается с помощью ПАЙС,9, сигна которой поступает на ППЧ 10, а затем на ПЧ 11, после чего усиливается с помощью ИУ 12 и поступает на измеритель 13 амплитуды и фазометр 21. Первичное электромагнитное поле воспринимается с помощью ПАОС 14 и служит для формирования опорного сигнала. Сигнал с ПАОС 14 поступает на ППЧ 15, с выхода которого поступает на ПЧ 16, усиливается вторым ИУ 17 и поступает на опорный вход фазометра 21. Селектор 18 тактовых импульсов вьзделяет тактовые импульсы, которые запускают второй ГПН 19, управляющег частотой ГПЧ 20 таким образом, чтобы частоты сигналов на выходах первого и второго ПЧ 11 и 16 были постоянным а также управляющего частотой первог 1 и второго ППЧ 10 и 15 таким образом, чтобы перестраиваемая частота была равна частоту УГПЧ 5. Измеритель 13 амплитуды и фазометр 21 измеряют соответственно амплитуду и фазу принятого , по величине которых судят о характеристиках исследуемого массива горных пород. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности поиска не 00однородностей в горных массивах пород благодаря использованию цепей модуляции сигнала возбуждения по частоте и амплитуде, а также благодаря использованйю цепи опорного сигнала в приемном блоке, связанной с цепью возбуждения передающего блока электромагнитным полем возбуждения, позволяющих неоднократно определять размеры и глубину залегания неоднородностей.

i:zz}-4±3-C4i}

Д1 л