Амплитудно-фазовый измеритель для геоэлектроразведки Советский патент 1986 года по МПК G01V3/12 

1

Изобретение относится к геоэлек- троразведочной технике и предназначено для измерения кo moнeнт вертикального магнитного поля, амплитуд гориэонтапьных полей (магнитного и электрического), а также электрического сопротивления горных пород (импеданса) и его фазы при электроразведке по методу радиокип.

Цель изобретения - увеличение ко- личества измеряемых параметров и повышение помехозащищенности устройства.

На чертеже представлена блок-схема амплитудно-фазового измерителя,

Амплитудно-фазовый измеритель содержит горизонтальную магнитную антенну 1 (Нц,)с предварительным усилителем 2, измерительный канал 3 , опорного сигнала, включающий в себя аттенюатор 4, резонансный усилитель 5 рабочей частоты, смеситель б с гетеродином 7, избирательный усилитель 8 проме лсуточной частоты и амплитудный детектор 9, вертикальную магнит- ную антенну 10 с предварительным усилителем II, горизонтальную электри ческую антенну 12 с предвар 7тельным усилителем 13, схему 14 коммутации, измерительный канал 15 информационно го сигнапа, содержащий аттенюатор 16 резонансный усилитель 17 рабочей частоты, смеситель 18 с гетеродином 7 (общий на оба канала), избирательный усилитель 19 промежуточной ча- стоты, амплитудный детектор 20 и фазовращатель 90° 21,, а также схему 22 отношений, фазочувствительный де тё ктор 23, ограничитель 24, стрелочный индикатор 25 измерения амплит- туды горизонтальной составляющей магнитного поля и импеданса и стрелочный индикатор 26 измерения относительного значения реальной и мнимой компонент вертикального магнит- ного поля, а также фазы импеданса.

Амплитудно-фа30вый измеритель, работает в следующих режимах измерений .Измерение горизонтальной соста- вляющей Нт магнитного поля, Измерение активной RgHj. компоненты вертикальной составляющей Hg магнитного поля, Измерение мнимой ImH компоненты вертикальной составляющей Hj, магнитного поля, Измерение импеданса Z, Измерение фазы импеданса С и Калибровка.

052

В режиме .Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля сигнал с горизонтальной магнитной антенны 1 (Hfp) поступает через предварительный усилитель 2 и аттенюатор 4 в измерительный канал 3 опорного сигнала, где усиливается на рабочей частоте усилителем 5, преобразуется в промежуточну7о частоту в смесителе 6 с помощью гетеродина 7, фильтруется и усиливается избирательным усилителем 8 промежуточной частоты, детектируется амплитудный индикатор 25 (Р1).

В режимах Измерение активной Rgli компоненты вертикальной составляющей Е магнитного,Г10л - Иэ-г ге1зе пне мнимой 1|.Н компоненты ве; :1ти-- кальной составляющей Н магнитного Т1оля сигнал снимается с вертикальной магнитной антенны 10 (Й) через предварительный усилитель I1, схему 14 ко -гмутации и аттенюатор 16 поступает на вход информационного канала 15 и аналогичным образом, как и опорнырг сигнал в канале 3 (горизонтальная составляющая магнитного по- ля1, усиливается усилителем 17, преобразуется в смесителе 18 с гетеродином 7, фильтруется и усиливается усилителем 19 промежуточной частоты и далее поступает или на. вход фазовращателя 90 21 (при измерении мнимой Т-т компоненты вертикального магнитного поля), илИуМинуя его (при измерении активной составляюп1ей верти- . кального магнитного поля),.через переключатель квадратурных компонент , схему 14 коммутации на йход фазочувствительного детектора 23, на другой вход которого одновременно поступает опорный сигнал с выхода избирательного усилителя 8 промежуточной частоты. Преобразованный в постоянное напряжение сигнал для мнимой или активной компонент вертикальной составляющей магнитного поля с .выхода фазочувствительного детектора 23 через схему 14 ко:ммутации поступает на вход де.пителя схемы 22 отношений, а на вход делимого схемы 22 отношений одновременно поступает продете.ктированный опортш сигнал с амплитудного детектора 9. Схема 22 отнощений, представляющая собой аналоговый перемножитель, делит напряжение., и реализованное относительное значение мнимой млн активной

f5

20

3

компонент с выхода схемы отношений через схему 14 коммутации поступает на стрелочный индикатор 26 (Р2), шкала которого програ дуирована в гг О центах..5

D режиме Измерение импедакоа, определяемого отношением величин горизонтальной . составляющей Е,, электрического поля к горизонтальной составляющей Hq,- магнитного поля, исполь-ю зуются также два канала устройства - опорный 3 и информационный 15.. этом на вход делимо 1 - :: з мь1 22 отношений ohqgiibiw - fTrliaji - горизонтальГавляющая магнитного поля по- ступает с выхода амплитудного детектора 9, а на вход делителя схемы 22 отношений одновременно поступает продетектированный сигнал горизонталь ной составлягрщей электрического поля с выхода амплитудного детектора 20, принятого горизонтальной электрической антенной 12 с предварительным усилителем I3,,прошедшего схему 14 коммутации и преобразованного в канале 1 5 аналогично.активной и мнимой составляющим.

Импеданс измеряется стрелочным индикатором 25, подключаемым через схему коммутации к выходу схемы 22- отношений.

В режиме Измерение фазы импеданса опорная фаза сигнала рабочей частоты поступает с опорного канала 3 (минуя амплитудный детектор 9) .на один из входов фазочувстви- тельного детектора 23, а на другой . его вход - сигнал горизонтальной составляющей электрического поля f поступает с информациог-1ного канала 15 через ограничитель 24 и схему 14 коммутации. Преобразованный фазочувст- вительным детектором сдвиг фаз опорного и информационного сигналов в постоянное напряжение через схему 14 .коммутации подается к стрелочному индикатору 26 СР2), шкала которого проградуирована в градусах от О до 90,

123640-4

параметров за счет измерет-ш и использования в качестве информационного параметра сигнала горизонтальной магнитной составляющей электромагнитного поля сверхдлинноволновых радиостанций, повьшгающтпЧ разрешающую способность обнаружения и корреляции локальных проводимостей, а также непосредственного измерения импеданса и его фазы.

Повышается помехозащищенность, измерителя при измерениях импеданса за счет одновременного измерения определяющих его величин и подачи их на схему, отношений, автоматически снижающей уровень- помехи.

Формула и зобретения

25

30

В режиме Калибровка

ный сигнал поступает с калибровочного генератора (не показан)на входы измерительных каналов 3 и 15 и осуществляется им контроль правильности работы режимов, усиления и фазовых сдвигов.

Амплитудно-фазовый измеритель позволяет расширить спектр измеряемых

Амплитудно-фазовый измеритель для геоэлектроразведки методом радиокип, содержащий вертикальную магнитную и горизонталыгую электрическую антенны с соответствуюцщми нм предварительными усилителями, поочередно подключаемые через переключатель к измерительному каналу информационного сиг- , состоящему из последовательно соединенных аттенюатора, смесителя с гетеродином, избирательного усилителя промежуточной частоты и амплитудного детектора, а также стрелочного индикатора, о т л и ч а lo 1д и и с я тем, что, с целью увеличения количества измеряемых параметров и повышения помехозащищенности устройства, в него дополнительно включены измерительный канал опорного сигнала, состоящий из последовательно соединенных горизонтальной магнитной антенны с предварительным усилителем, аттенюатором, резонансным усилителем рабочей частоты,, смесителя с гетеродином, избирательного усилителя промежуточной частоты, амплитз дно- го детектора и стрелочного индикатора, а также схема коммутации, схема отношений, фазочувствительный детектор, .фазовращатель 90 и ограничитель , причем выходы амплитудных калибровоч- 50 детекторов обоих измерительных ка35

40

45

55

налов подключены через соответствующие входы и выходы схемы коммутации к стрелочным индикато.рам, вход делителя схемы отношений подключен к выходу амплитудного детектора опорного сигнала, вход делимого - к первому выходу схемы коммутации, .э выход - к первому входу схемы коммутаf5

5

ю

3640-4

параметров за счет измерет-ш и использования в качестве информационного параметра сигнала горизонтальной магнитной составляющей электромагнитного поля сверхдлинноволновых радиостанций, повьшгающтпЧ разрешающую способность обнаружения и корреляции локальных проводимостей, а также непосредственного измерения импеданса и его фазы.

Повышается помехозащищенность, измерителя при измерениях импеданса за счет одновременного измерения определяющих его величин и подачи их на схему, отношений, автоматически снижающей уровень- помехи.

Формула и зобретения

20

0

25

50

30

50

50

35

50

40

50

45

налов подключены через соответствующие входы и выходы схемы коммутации к стрелочным индикато.рам, вход делителя схемы отношений подключен к выходу амплитудного детектора опорного сигнала, вход делимого - к первому выходу схемы коммутации, .э выход - к первому входу схемы коммутации, вход ограничителя подключен к выходу избирательного усилителя промежуточной частоты информационного сигнала, а выход - к второму входу схемы коммутации, вход фазовращателя 90 подсоединен к выходу избирательного усилителя промежуточной частоты информационного сигнала, а. выход Через переключатель квадратурных составляющих - к третьему входу схемы коммутации, первый вход фазо- чувствительного детектора соединен с выходом избирательного усилителя промежуточной частоты опорного сигРедактор Н.Тупица

Составитель И.Абрамова Техред М.Моргентал

Заказ 3086/48Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-3.5, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

нала, второй вход - с вторым выхо- чом схемы коммутации, а йыход - с чьгдертрьгм входом схемы коммутации, один информационных входив которой ПС.ц соединен к вт тхоДу яра шлпи- тельного усилителя сигнала вертикальной магнитной антенны, другой - к выходу предварительного усилителя сигнала горизонтальной электрической антенны, а выход через спаренный агтенюатор-к входурезонансного усилителя информационного сигнала,выход общего для обоих канси. гетеродина под- соединелк вторым входам смеинтолей.

Корректор О.Луговая

Амплитудно-фазовый измеритель относится к геоэлектроразведочной .технике и предназначен для измерения компонент вертикального магнитного поля, амплитуд горизонтальных полей, а также электрического сопротивления горных пород и его фазы при электроразведке по методу радио- кип. С целью расширения количества измеряемых параметров и повышения помехозащищенности устройства измеритель содержит две взаимно-ортого- нальные магнитные антенны, одну горизонтальную электрическую антенну с соответствующими им предварительными усилителями, подключаемые к двум измерительным каналам, комму- тации, схему отношенир, фазочувст- вительный детектор, фазовращатель 90 и ограничитель, каждьйизмери- тельньш канал состоит из последовательно соединенных аттенюаторов, резонансного усилителя рабочей частоты, амплитудно.го детектора и стрелочного индикатора. 1 ил. с (Л ю со ет 4; о ел