Устройство,реализующее фазовый метод электроразведки Советский патент 1986 года по МПК G01V3/12 

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

Цель изобретения - расширение области измерения и интерпретационных возможностей фазового метода электроразведки,, а также повьппение достоверности результатов измерения.

На фиг. 1 приведены графики переходных процессов в индукционных преобразователях при воздействии на них импульсного поля, вектор которого расположен в различных квадрантах; на фиг. 2 - блок-схема устройства, позволяющего производить измерения при расположении суммарного вектора поля в любом квадранте; на фиг. 3 - блок-схема устройства с определением квадранта, в котором находится сум- марньй вектор поля в момент измерения-; на фиг. 4 - графики и эпюры напряжений на выходах основных элементов.

Устройство (фиг. 2) содержит орто- гональные индукционные преобразователи (ИП) 1-3, усилители 4-6 сигналов по каналам различных составляю- . щих (у), нуль-органы 7-9 по каналам различных составляющих НО, введенные в каналы горизонтальных составляющих инвертированные нуль-органы (но) 10 и 11; пороговое устройство (ПУ) 12; введенные в каналы горизонтальных составляющих формирователи импульсов (ФИ) 13-16, введенную схему НЕ 17; введенные схемы ИЛИ 18 и 19, введенный дополнительный разрешающий триггер (РТ) 20, разрешающий триггер (РТ) 21, формирователь 22 временных интервалов (ФВИ), измерители 23 и 24 фазовых сдвигов (ИФС), цифровое отсчетное. устройство (ЦОУ) 25, определитель 26 положения вектора суммарного поля. Кроме того, устройство (фиг. 3) содержит введенные через схемы И-НЕ 27-30, формирователь 31 импульса (ФИ), определитель 32 квадранта (ОК).

Устройство работает следующим образом.

При.воздействии импульса поля на индукционные преобразователи 1-3 в них с учетом ориентации преобразователей и положения суммарного вектора

|

- 249610

поля в пространстве, могут наводиться , сигналы, графики которых представлеI

ны на фиг. 1.

Рассмотрим наиболее характерный

5 случай, когда вектор суммарного поля расположен во втором квадранте. В исходный момент времени приходит импульс с формирователя 22 временных интервалов, устанавливает нули на ..

10 цифровом отсчетном устройстве 25 и переводит разрешающие триггеры 21 и 20 в положение запрета считывания информации. После этого с выходов усилителей 5 и 6 сигналов каналов раз15 личных составляющих на входы .нуль- органов 7, 10 и 9, 11 поступает пер- вая отрицательная полуволна по каналу одной и первая положительная полуволна по каналу другой горизонталь20 ных составляющих, в результате чего на их выходах формируются прямоугольные импульсы, длительность которьпс равна полуволне поступивших сигналов. Ниспадающими фронтами этих пря25 моугольных импульсов с нуль-органов 7 и 9 каналов горизонтальных состав- инвертированных нуль-органов 10 И 11 этих же каналов на выходах г формирователей 13-16 импульсов форми30 руются короткие импульсы, которые поступают соответственно на входы схем ИЛИ 1 и 19, а с них - на первые входы измерителей 23 и 24 фазовых сдвигов, где ими и передним фронтом

,, прямоугольного импульса, образованного положительной полуволной сигнала вертикальной составляющей на вы- : ходе нуль-органа 3, формируются аре- менные интервалы, пропорциональные .

40

фазовому сдвигу между вертикальной и горизонтальными составляющими.

Считывание результата измерения разрешается при превьш1ении сигналом вертикальной составляющей значения, установленного пороговым устройством 12. В этом случае передним фронтом прямоугольного импульса с порогового устройства 12 через схему НЕ 17 разрешающей триггер 20 переводится в такое положение, что дается разреще- ние измерителям фазового сдвига на передачу результатов измерений в цифровое отсчетное устройство 25. При приходе второй положительной полувол- ны по каналу одной и отрицательной по каналу другой горизонатльной составляющих импульсами, образованными на выходе схем ИЛИ 18 и 19 запускаетт

3 .

ся механизм пересчета сдвига фаз на измерителях 23 и 24 сдвига фаз, но так как в этот момент отсутствует положительная полуволна вертикальной составляющей, то .нет возможности сформировать временные интервалы, пропорциональные сдвигу фаз, и ре- зуль.тат пересчета на измерителях 23 и 24 фазового сдвига при приходе вторых импульсов со схем ИЛИ 18 и 19 будет сброшен одним из фронтов- прямоугольных импульсов, образованных на нуль-органах 7, 10 и 9, 11 вторыми полуволнами сигналов горизонтальных составляющих. .

При приходе третьей полуволны с амплитудой, большей значения, установленного пороговым устройством 12, работа устройства осуществляется так же, как и при приходе первой полуволны. Если же амплитуда третьей полуволны меньше значения, установленного пороговым устройством 12, то сигнал с последнего не поступает на разрешающий триггер 20 и он не дает разрешения на передачу результата измерения сдвига фаз на цифровое отсчетное устройство 25. Таким образом, рабочими могут быть только не- че.тные полуволны пришедшего сигна- ла. Аналогичным образом работает блок-схема и при расположении суммарного вектора поля в других квадрантах.. . .

При определении квадранта, в котором находится вектор поля в момент измерения, сигналы в виде прямоугольных импульсов, длительность которых равна длине полуволн, с .нуль-органов 7 и 9 и инвертированных нуль-ор- танов 10 и 11 подаются на входы схем И-НЕ 27-30, на вторые входы которых через формирователь 31 импульса подается короткий импульс. Этот импульс для .рассматриваемого случая застав- лйет сработать схемы И-НЕ 28 и 29, так как у них на вторые входы в момент измерения поданы отрицательные прямоугольные импульсы с нуль-органов 10 и 11. Таким образом, в момент прихода с формирователя 31 импульса отрицательного импульса на выходе схем И-НЕ 27 и 28 получают положительные потенциалы, которые подаются на входы определителя 32 квадранта и после дешифровки И запоминания в нем поступают на цифровое отсчетное устройство 25.

15

49610

Предлагаемое устройство, реали- зующее фазовый метод электроразведки, позволяет определять углы сдвига фаз при расположении суммарного 5 вектора поля в любом квадранте. Кроме этого, оно позволяет не только определить положение вектора, но и его направление. Все это расширяет область измерений и.интерпретацион- 10 ные возможности фазового метода

электроразведки и повышает достоверность измерения.

5

0 5 о

5

5

0

5

0

Формула изобретения

1. Устройство, реализующее фазовый метод электроразведки, содержащее ортогональные индукцирнные преобразователи, усилители и нуль-органы по каналам различных составляющих, пороговое устройство, разрешающий триггер, обеспечивающий измерение только тех импульсных сигналов, амплитуда которых выше заданного пороговым устройством уровня, измерители фазовых сдвигов, определитель положения суммарного вектора поля, формирователь временных интервалов и цифровое отсчетное устройство, при этом . выходы индукционных преобразователей соединены с входами усилителей по каналам соответствующих составляющих, а выходы индукционных преобразователей горизонтальных составляющих соединены еще и с двумя входами определителя положения суммарного вектора поля, выходы усилителей сигналов составляющих соединены с входами соответствующих нуль-органов, а выход усилителя сигнала канала вертикальной составляющей соединен еще и с пороговым устройством, выход которого подключен к одному входу разрешающего триггера, выходы нуль- органов каналов горизонтальных составляющих соединены с вторыми входами соответствующих измерителей фазовых сдвигов, первые входы которых соединены с; выходом нуль-органа канала вертикальной составляющей, а третьи входы - с выходом разрешающего триггера, к которому подключен также третий вход определителя положения вектора суммарного поля, первый выход формирователя временных интервалов соединен с четвертыми входами измерителей фазовых сдвигов, второй выход - с четвертым входом определителя положения суммарного вектора поля.

третий выход - с другим входом разрешающего триггера и входом установки нуля цифрового отсчетног о устройства, выхо ды измерителей фазовых сдвигов и определителя положения суммарного вектора поля соединены с соответствующими счетными входами цифрового отсчетного устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области измерения и интерпретационных возможностей фазового метода электроразведки,, в устройство введены два нуль-органа, инвертированных относительно соЪт- ветствующих нуль-органов каналов горизонтальных состарляющих, четьфе формирователя импульсов, схема НЕ, дополнительный разрешающий триггер и две схемы ИЛИ, причем вход первого введенного инвертированного нуль-органа соединен с выходом усилителя канала одной горизонтальной составляющей, а выходь обоих нуль-органов канала этой горизонтальной составляю щей через два введенных формирователя импульсов соединены с двумя входами первой введенной схемы ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом одного измерителя фазовых сдвигов, вход второго введенного инвертированного нуль-органа соединен с выходом усилителя канала другой горизонтальной составляющей, а выходы обоих нуль-органов другой горизонтальной . составляющей через два других введенных формирователя импульсов соединены с двумя входами второй введенной схемы ИЛИ, выход которой соедине с вторым входом другого измерителя фазовых сдвигов, один вход введенного дополнительного разрешающего триггера через введенную схему НЕ соединен с пороговым устройством, другой его вход соединен с третьим выходом формирователя временных интервалов, а выход - с третьими входами измерителей фазовых сдвигов.

2. Устройство по II. 1 , о т л и - .4 а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения, в него введены четыре схемы И-НЕ, формирователи импульса и определитель квадранта, причем один вход всех введенных схем И-НЕ через введенный первый формирователь импульса соединен с выходом дополни тельного разрешающего триггера, второй вход первой введенной схемы И-НЕ соединен с выходом нуль-органа канала одной горизонтальной составляющей и входом первого формирователя импульса, а ее выход - с первым входом введенного определителя квадранта,второй вход второй введенной схемы И-НЕ соединен с выходом инвертированного нуль-органа канала этой же гори зонтальной составляющей и входом вто рого формирователя импульсов, а ее выход соединен с вторым входом введенного определителя квадранта,второй вход третьей введенной схемы И-НЕ соединен с выходом нуль-органа канала другой горизонтальной составляющей и входом третьего формирователя импульса, а ее выход соединен с третьим входом введенного опреде- . лителя квадранта, второй вход четвертой введенной схемы И-НЕ соединен с выходом инвертированного нуль-органа канала другой горизонтальной составляющей и входом четвертого формирователя импульса, а ее выход соедиг нен с четвертым входом введенного определителя квадранта, вход сброса которого соединен с третьим выходом формирователя временных интервалов, одним входом обоих разрешающих триггеров и входом установки нуля цифрового отсчетного устройства,а выходы определителя квадранта соединены с соответствующими вхо- дами цифрового отсчетного устройства.

: /

VA

и

S

л/

г

CpUi.t

Изобретение относится к электроразведке, и может быть использовано для поиска рудных месторождений и для определения индукционных и поляризационных свойств земной коры при различных геофизических исследованиях. Цель изобретения - расширение области измерения и интерпретационных возможностей фазового метода электро)разведки, а также повьшение достоверности результатов измерения. Устройство, реализующее фазовый метод электроразведки, позволяет определять угол сдвига фаз при расположении суммарного вектора поля в любом квадранте. Кроме того, оно дает возможность определять направление этого вектора, что достигается за счет введения новых элементов. .1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

фиг. 2:

фиг.З

л

е-