Устройство для электроразведки Советский патент 1986 года по МПК G01V3/12 

Изобретение относится к электроразведке и может быть применено для поиска рудных месторож,цений, а также для определения индукционных и поляризационных свойств земной коры при различных геофизических исследованиях.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения и эффективности использования электроразведочного оборудования

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 векторная диаграмма разложения суммарного вектора поля на составляющие; на фиг. 3 - графики переходных процессов в индукционных преобразователях при воздействии на них импульсов поля; на фиг. 4 - графики и эпюры напряжения на выходах основных элементов.

Устройство (фиг. 1) содержит дополнительные индукционные преобразователи 1-3 различных составляющих электромагнитного поля (HiDj, ключи . (К) 4 и 5, введенные ключи (К) 6 и 7 усилители 8-10 сигналов каналов различных составляющих (У), усилители- выпрямители (УВ) 11 и 12, нуль орга- ны 13-15 каналов различных составляющих (НО), пороговое устройство (ПУ) 16, интеграторы (S) 17 и 18, введенные схемы ИЛИ 19 и 20, разрезающий триггер (РТ) 21, введенный формирователь 22 импульса (ФИ), введенньй триггер (т) 23, измерители 24 и 25 фазового сдвига (ИФС), формирователь

26временных интервалов (ФВИ), схему

27отношения и цифровое отсчетное устройство (ЦОУ) 28.

Устройство работает следукнцим образом.

При воздействий импульса поля на ИП 1-3 в них с учетом ориентации и диаграмм направленности (фиг. 2) наводятся сигналы

U K Hcosot cos-f sm(

ot.-t

Jy:-K И- cosot s lVvS sih(uJt vf) e

-oit

U K. H Sihoi sir(uJt 4

-oii

де

H - К„ и К. Ч)

,r

напряженность поля; коэффициенты передачи индукционных преобразователей; фазы различных сос- тавляюпщх поля;

Ч -ait

угол наклона вектора суммарного поля к горизонту; угол между проекцией вектора суммарного поля на горизонтальную плоскость и одной из нормалей;

е - множитель, характеризующий процесс затухания в индукционных преобразователях при импуль- 5сном воздействии

поля.

Амплитуды наведенных сигналов изменяются в соответствии с декрементом з а.туханкя и имеют вид графиков, пред- 0 ставленных на фиг. 3.

В исходном положении РТ 21 и вве-, денный Т 23 установлены в такое положение, что К 4 и 5 открытыS а введенные К 6 и 7 закрыты. В результа- 5 те этого перед приходом импульсного сигнгша на входы УВ 11 и 12 сигналы не поступают, а S 17 и 18 разряжены. При выходе импульса сброса с выхода ФЕИ 26 на вход установки нуля ЦОУ 28 0 if на один из входов РТ 21 первое

устанавливается в нулевое положение, а FT 21 срабатывает и открывает введенные К 6 и 7. При воздействии импульсного сигнгша поля на РЕП 1 -3 на входы У 8-10 $ и введенных К 6 и 7 поступает первая полуволна наведенных в ИП 1-3 сигналов (фиг. 3 и 4), которая пройдя черея У 8-10, воздействует на НО 13- 15, в результате чего на их выходах () формируются прямоугольные импульсы, длит шьность которых равна полуволне поступивших сигналов. Передними фронтами этих импульсов формируются временные интервалы, пропорциональные 5 сдвигу фаз сигналов различны: составляющих, которые измеряются ИФС 24 и 25. Одновременно с этим прямоугольные импульсы, поступившие с НО 13 и 15 каналов горизонтальных составляю- 5& щих на входы первой введенной схемы ИЛИ 19, формируют на ее выходе прямоугольный импульс, длительность которого определяется началом одного и концом другого прямоугольного им- 55 пульса с НО 13 и 15. Прямоугольный импульс с выхода схемы ИЛИ 19 поступает на один из входов второй введенной схемы ШШ 20, в результате

чего К 4 и 5 закрываются и сигналы с ИП 1 и 3 горизонтальных составляющих, пройдя через УВ 11 и 12, заряжают S 17 и 18 до потенциалов, равных амплитудным значениям поступивших сигналов горизонтальных составля ющих. В дальнейшем устройство может работать в двух режимах, которые обу сдавливаются величиной сигнала, пришедшего по каналу вертикальной составляющей, В случае, когда амплитуда сигнала по каналу вертикальной составляющей меньше уровня порога, заданного ПУ 16, сигнал не проходит на РТ 21 и он остается в том положении, в какое его установил импульс с ФВИ 26. Разрешение на считывание результата измерения не поступает, и яа цифровом отсчетном устройстве остаются нули. Введенные К 6 и 7 остаются в открытом состоянии и через них по каналам составляюгцих начинает проходить отрицательная полуволна сигналов с ИП 1, 3 и 2. В результате этого происходит стирание измеренных значений в ИФС 24 и 25. Отрицательные полуволны не заряжают S 17 и 18, но через введенные схемы ИЛИ 19 и 20 открывают К 4 и 5 и разряжают S 17 и 18. Так же, как от первых положительной и отрицательной полуволн, срабатывает устройство и от вторых положительной и отрицательной полуволн. Заряд и разряд S 17 и 18, а также измерение фазового сдвига и стирание результата измерения происходят до тех пор, пока пришедший импульс поля не вызовет в канале вертикальной составляющей сигнал, амплитуда которого больше значения, заданного ПУ 16. При приходе такого импульса поля устройство работает, как и в предыдущем случае, когда сигнал не превышает заданного порога, т.е. в момент прихода первой положительной полуволны происходят измерение фазового сдвига ИФС 24 и 25 и заряд S 17 и 18 до потенциалов, равных амплитудным значениям сигналов пришедших горизонтальных составляющих. После прохождения сигнала вертикальной составляющей через ПУ 16 РТ 21 переходит в такое состояние, что сигналом с его выхода вве-т денные К 6 и 7 закрываются, прекра-1 шая доступ сигналов на УВ 11 и 12, на ФИ 22 вырабатывается импульс, который переводит введенный Т 23 в такое состояние, что через схему ИЛИ

2297074

20 К 4 и 5 блокируются и остаются в закрытом состоянии и во время прохождения отрицательной полуволны сигналов с ИП 1 и 3, запрещая разряд S 17 и 18. В то же время сигнал с выхода разрешающего триггера дает разрешение на передачу результатов измерения фазового сдвига с ИФС 24 и 25 на ЦОУ 28 и разрешение на деление схемой 27 IQ отношения амплитуд сигналов, проинтегрированных S 17 и 18. После завершения деления с выхода Конец счета схемы 27 отношения на второй вход введенного Т 23 подается сигнал, ко- J, торьм переводит его в исходное состояние. В результате этого блокировка К 4 и 5 через введенную схему ИЛИ 20 снимается, они открываются и разряжают S 17 и 18. А дальше идет 2JJ время индикации результатов измерения сдвига фаз и направления суммарного вектора поля на ЦОУ 28. Это время задается частотой следования импульсов с одного из выходов ФВИ 26, 5 соединенного с входом установки нуля ЦОУ 28 и одним из входов РТ 21.

Предложенное устройство электроразведки, реализующее фазовый метод, позволяет определить углы сдвига

0 фаз между составляющими электромаг- : нитного поля и пространственное расположение суммарного вектора поля в момент измерения по одному полупериоду сигналов, наведенных полем винду5 кционных преобразователях. При таких измерениях не происходит наложения одного воздействия поля на другое, появляется возможность сравнивать результаты измерений, проведенных в

0 различных точках планшета, учитывая пространственное расположение суммарного вектора поля. Все это повьш1ает достоверность измерений и эффективность использования электроразведоч5 ной аппаратуры, так как ею можно

пользоваться при любой ,; .тивности источников электромагнитного поля.

Формула изобретения

Устройство для электроразведки, реализующее фазовый метод, содержащее ортогональные индукционные преобразователи, усилители и нуль-органы по каналам различных составляющих, пороговое устройство, разрешающий триггер, формирователь временных интервалов, измерители фазовых сдвигов, цифровое отсчетное устройство и определитель положения вектора суммарного поля, включающий в себя усилители-выпрямители , интеграторы, ключи и схему отношения, причем выходы индукционных преобразователей соединены с входами усилителей каналов соответствующих составляющих, а выходы индукционных преобразователей горизонтальных составляющих сое - динены еще и с входами усилителей- выпрямителей, выходы которых соединены с входами интеграторов, а через них г- с двумя входами схемы отношения, выходы усилителей каналов составляющих соединены с входами соотг- ветствующих нуль-органов, а выход усилителя канала вертикальной составляющей соединен с пороговым устройством, выход которого подключен к первому входу разрешающего триггера, выходы нуль-органов каналов горизонтальных составляющих соединены С первыми входами соответствующих измерителей фазовых сдвигов, вторые входы которых соединены с выходом нуль-органа канала вертикальной составляющей, а третьи входы - с первым выходом разрешающего триггера, второй выход которого подключен к третьему входу схемы отношения, первый выход формирователя временных интервалов соединен с четвертыми входами измерителей фазовых сдвигов, второй его выход соединен с четвертым входом схемы отношения, третий выход

с вторым входом разрешающего триггера и входом установки нуля цифрового отсчетного устройства, управляющие входы ключей разряжающих интеграторов подключены к выходу Конец счета схемы отношения, а выходы измерителей фазовых сдвигов и схемы отношения соединены с соответствующими счетными в:ходами цифрового отсчетного устройства, отличающее - с я тем, что, с целью повьшения достоверности результатов измерения и эффективности использования электро-.. разведочного оборудования, в него введены два ключа, триггер, формирователь импульса и две схемы ИЛИ, причем входы двух ключей соединены с выходами индукционных преобразователей горизонтальных составляющих, а выходы с входами усилителей-выпрямителей, управляющие входы этих ключей соединены с первым выходом разрешающего триггера, к которому через введенный формирователь импульса подключен первый вход введенного триггера, второй вход которого соединен с выходом Конец счета схемы отношения, а выход - с первым входом второй введенной схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом первой введенной схемы ИЛИ, а выход - с управляющими входами двух разряжающих интеграторы ключей, входы первой введенной схемы ИЛИ соединены с выходами нуль-органов каналов горизонтальных составляющих.

X

фуг I

Устройство электроразведки, реализующее фазовый метод, может быть применено для поиска рудных месторождений и для определения индукционных и поляризационных свойств земной коры при различных геофизических исследованиях. С целью повышения достоверности результатов измерения в устройство, содержащее ортогональные индукционные преобразователи, усилители, нуль-органы, пороговое устройство, разрешающий триггер, формирователь временных интервалов, измерители фазовых сдвигов, цифровое от- счетное устройство, определитель положения вектора суммарного поля, . введены два ключа, триггер, формирователь импульса, две схемы -ИЛИ, что дает возможность сравнивать результаты измерений, полученные в различных точках планшета, учитывая пространственное расположение векторов поля. 4 ил. (Л 1чЭ 1чЭ СО sj о -vl

фиг.З

РТ г

vffauve тл1/мса,пре&ышст.що л0рог i c/ quus

Уст О .Ус/r ffУст О

Редактор 0,Юрковецкая

Составите;:; li,Абрамова Техред Г.Гербер

Заказ 2447/46Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35,, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,, г.Ужг ород, ул , Проектная ,. 4

Корректор Г.Решетник