Устройство для регистрации сейсмической информации Советский патент 1985 года по МПК G06F3/13 G01V1/24 

мента НЕ первым входом блока, .ньрсод элемента НЕ соединен с первьш входом элемента И, второй и первый информационные входы мультиплексора являются соответственно вторым и третьим входами блока, второй и третий информационные входы мультиплексора подключены к выходу делителя частоты, вход .которого, тактовый вход счетчика и второй вход элемента И соединены с выходом генератора

импульсов, третий вход элемента И подключен к первому выходу счетчика второй выход счетчика соединен с четвертым входом элемента И и является первьш выходом бцока, выход элемента И является вторым выходом блока, установочный и сбросовый входы триггера соединены соответственно с выходом мультиплексора и с третьим выходом счетчика, а выход соединен с входом сброса счетчика.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА- . ЦИИ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее датчик, усилитель, формирователь импульса момента взрыва, аналого-цифровой преобразователь, блок записи, коммутатор и блок памяти, выходы которого подключены к информациоиным входам блока записи, о т л и Ч а юд е ее я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, устройство содержит преобразователь временной интервал-код, пороговыйэлемент, блок управления записью-считыванием, счетчик адреса, дешифратор, первый и второй триггеры, выход усилителя соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя и входом порогового элемента, выход которого подключен к второму входу аналого-цифрового преобразователя и к первому входу пре- . образователя временной интервал-код, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульса момента взрыва, а выход соединен с инфо.рмационными входами первой группы коммутатора, информационные входы вто- . рой группы которого подключены к информационным выходам аналого-цифрового преобразователя, а выходы к информационным входам блока памя- . .ти, управляющие входы которого подключены к первому и второму выходам блока управления записью - считыванием, а адресные входы подключены к кодовым выходам счетчика адреса и информационным входам дешифратора, первый выход которого соединен с единичным входом первого триггера и третьим входом анашого-цифрового преобразователя, а второй выход подключен к нулевому и единичному вхо дам соответственно первого и второго триггеров и к входу сброса счетчика адреса, счетный вход которого соединен с вторым выходом блока управления записью-считыванием, а выход переноса - с нулевым входом второго триггера, один из выходов которого соединен с управлянлцими входами со дешифратора и блока записи, а дру9д 00 4 гой выход подключен к первому входу блока управления запис.ью-считыванием, второй вход которого соединен с выходом первого триггера и управляющим входом коммутатора, третий вход блока управления записью-считыванием соединен с импульсным . вы- i ходом аналого-цифрового преобразо.вателя. . . . 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что в нем блок управления записью-считыванием содержит мультиплексор, триггер, счетчик, элемент И, элемент НЕ, генератор импульсов и делитель частоты, первый управляющий вход мультиплексора и вход эле

, . «

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано при сейсмических исследованиях массива горных пород.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг.1 показана блок-схема устройства: на фиг.2 .и 3 - функциональные схемы преобразователя:временной интервал-код и блока управления записью-считыванием соответственно.

Устройство (фиг.1) содержит -датчик 1, усилитель 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, пороговый элемент 4, преобразователь временной интервал-код 5, формирователь 6 импульса момента взрыва, коммутатор 7, блок 8 памяти, блок 9 управления записью-считыванием, счетчик 10 адреса, дешифратор 11, первый и второй триггеры 12 и 13, блок 14

записи.

Преобразователь временной интервалкод 5 содержит (фиг.2) триггер 15, счетчик 16, генератор 17 импульсов.

Блок 9 управления записью-считыванием содержит (фиг.3) мультиплексор 18, делитель 1-9 частоты, гелератор 20 импульсов, элемент НЕ 21, элемент И 22, счетчик 23 и триггер 24.

Устройство работает следующим образом.

Практически одновременно со взрывом (ударом) срабатывает схема 6, которая формирует импульс, поступающий на стартовьш вход преобразователя 5 временной интервал-код и запускаюций его. С приходом сейсмической волны к месту установки датчика 1 (сейсмоприемника, акселерометра) последний срабатывает. Выходной сигнал датчика усиливается усилителем 2 и поступает на АЦП 3 и пороговый блок 4. В момент превышенийч указанным сигналом некоторого порогового уровня, превышающего уровень сейсмического шума, на выходе порогового блока вырабатывается импульс, запускающий АЦП и 0 останавливающий (по стоповому входу) преобразователь 5 временной интерьалкрд. Таким образом, преобразователь 5 формирует код, пропорциональный времени распространения упругой волны

5 от места взрыва до места установки датчика 1. .

Аналого-цифровой преобразователь 3 оцифровывает сигнал с усилителя, поQ ступаняций на его информационный вход: коды с его цифрового выхода через коммутатор 7 подаются на информационный вход запоминающего блока 8. Сигналы с импульсного выхода АЦП (Конец

„ блок формирует управляющие сигналы, обеспечивающие запись в блок 8 поступающих с АЦП 3 кодов. После каждого цикла записи увеличивается на единицу содержимое счетчика 10 адреса. Как только заканчивается зона

блока 8, отведенная для хранения кодов, соответствующих дискретным значениям регистрируемого процесса, срабатывает дешифратор 11, настроенньш на определенный код счетчика 10.

ila первом выходе дешифратора появляется импульс, который, во-первых, останавливает ЛЦП по третьему (стоповому) ходу, в результате-чего прекращается оцифровка исследуемого процесса во-вторых, устанавливает в положение 1 триггер 12. На единичном выходе последнего появляется разрешающие потенциал, устанавливающий коммутатор 7 в положение, при котором к информационному входу запоминающего блока 8 оказывается подключенным выход преобразователя 5, который подаётся на второй вход блока 9, разрешая запись в отведенную зону блока, 8 кода времени распространения сейсмической волны. Счётчик 10 адреса продолжает работу до появления на втором выходе дешифратора 11 импульса, указывающего на окончание зоны в блоке 3, отведенной для хра-. нения указанного кода времени. При этом возвращается в исходное положение о триггер 12, сбрасывается в нуль счетчик 10 адреса ивзводится триггер 13. Потенциал О с рдного выхода триггера 13 подключает блок 14 записи к блоку 8 для лриема и записи данных, хранящихся в блоке 8, и, кроме того, - блокирует дешифратор. 11 Потенциал 1 с выхода триггера разрешает работу блока 9 в режиме .считывания.. . .

Данные из блока 8, начиная с нулевого адреса ячейки, последовател.ьно выводятся на блок 14 записи. Так как дешифратор 11 блокирован, про-цесс считывания продолжается вплоть до появления сигнала переноса (переN

полнения) на соответствующем.выходе счетчика Ш. При этом возвращается в исходное положение триггер 13, прекращается считывание информации блока 8, устройство принимает начальное состояние..

Вариант реализации преобразователя временной интервал-код показан на фиг.2. При поступлении стартового импульса с выхода схемы 6 взводится триггер 15, снимающий блокировку счетчика 16, который начинает, считать импульсы с выхода генератора 17, поступающие на его тактогвый вход. Импульс Стоп, п оступающий с выхода порогового блока 4, воз вращает триггер -15 в исходное положение о, при этом счетчик вновь блокируется и прекращает счет импульсов. Выходной код счетчика, таким образом, оказывается пропорциональ-. ным времени распространения сейсмической волны от места установки схемы 6 до -места установки датчика 1. Перед началом каждого измерения счетчик 16 приводится в исходное (нулевое) состояние по шине Сброс.

Вариант реализации блока управления записью-считыванием показан на фиг.З. Мультиплексор-селектор 18 имеет два.управляющих и. три информационных входа. При наличии комбинации 00 на управляющих входах разрешается прохождение импульсов Конец преобразования с АЦП 3 в; режиме записи процесса. Каждый импульс с выхода мультиплексора взводит триггер 24, разрешающий работу счетчика 23. На счетный вход последнего поступают импульсы с выхода триггера 20.На втором выходе счетчика 23 вырабатывается сигнал, являющейся сигналом Выбор кристалла а на выходе эле-, мента И 22 - сигнал Запись, поступающий на выход только при наличии разрешения через элемент НЕ 21 в режиме записи.процесса.

После окончания записи процесса появляется единичный потенциал (с триггера 12, фиг. 1) на BTO.PDM входе мультиплексора t8. Это состояние управляющих входов 01 соответствует режиму записи кодов с выхода преобразователя временной интервалкод в блок памяти; в этом режиме импульсами, запускающими блок управления записью-считыванием, служат импульсы с выхода делителя 19 частоты. Коэффициент деления -делителя выбирается так, чтобыв интервале времени между импульсами запуска блока успевал полностью завершиться цикл работы счетчика 23, т.р. выработаны сигналы Выбор кристалла и З апись И, наконец, в режиме Считьшание на управлянядих входах оказывается комбинация 10 (триггер 13 в 1, триггер - 12 в Q), при этом импульсами, запускающими блок управления записью-считьгоанием, также служат импульсы с выхода делителя 19 частоты, но сигнал Запись на выход блока не проходит, так как закрыт путь через элемент НЕ 21 элемент И 22у проходят только сигналы Выбор кристалла, необходимые для считывания данньщ из блока1 8.

Предлагаемое устройство может быть выполнено на серийных интегральных микросхемах серии К 561 (564), В частности, для построения коммутатора могут быть использованы микросхемы К 561 ЛС 2; блока памяти 564 РУ 2;. преобразователя временной интервал-код (фиг.2) - К 561 ТР 2, К 561 ИЕ 10, К 561 ЛА 8; триггеров К 561 ТВ 1} блока управления записью считыванием (по. фиг.3) - К 561 ЛС 2, К 561 ЛЕ 5, К 561 ИЕ 10, К 561 ЛА8 счетчика адреса - К 561 ИЕ 10; дешифратора - комбинационные элементы И-НЕ и ИЛИ-НЕ в количестве, определяемом длиной зон блока 8, отводимых под запись исследуемого .процесса и кода времени распространения

волны. В качестве АЦП может быть и спользрван, например, стандартный АЦП типа Ф 7077/1. Усилитель и пороговый блок могут быть выполнены соответственно на аналоговых микросхемах К 440 УД 7 и К 554 СА 3. Функции датчика выполняет сейсмоприемник типа СВ - 20П (или аналогичный ему по

характеристикам сейсмический прибор). В качестве блока памяти может быть использовано любое из серийных цифровых регистрирующих устройств (перфоратор, цифропечатающее устройство,

накопитель на магнитной ленте и др.), а при включении в его состав цифроаналогового преобразователя - так-, же и аналоговый блок записи, например, самописец.

Фиг. 1

16

фиг. 2