Донная магнитотеллурическая станция Советский патент 1986 года по МПК G01V3/08 

устройства управления, третий выход которого соединен с управляющим входом переключателя, сигнальный вход которого соединен с задающим генератором, а третий выход подсоединен к первому входу запоминающего устройст ва, второй вход которого соединен с выходом задающего генератора, первьй выход подсоединен к четвертому входу первой схемы ИЛИ, а второй выход соединен с четвертым входом устройства управления. 12 2. Станщя по п.. 1 , о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью оперативного получения информации об ориентации, она содержит индикатор ориентации, а устройство ориентации выполнено в в1-ще колец Гельмгольца на кардановом подвесе, магнитно-связанных с датчиками магнитного поля, при этом управляющие входы системы, ориентации и индикатора ориентации присоединены к четвертому выходу устройства управления .

1. ДОННАЯ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ, содержащая гермоконтейнер, датчики магнитного поля, магнитометр, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор, задающий генератор, регистратор, датчики электрического поля, электрометр, устройство ориентации, причем выходы датчиков магнитного поля соединены с входом магнитометра, а выходы датчиков электрического поля соединены с входом электрометра, отличающаяс я тем, что, с целью повышения надежности, она содержит запоминающее устройство, счетчик импульсов, две схемы ИЛИ, схемуИ, переключатель, мультивибратор, устройство управления, второй и третий коммутаторы, первый и второй ключи управления, причем выходы электрометра и магнитометра соединены с входами соответствующих каналов первого коммутатора, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими входными каналами второго и третьего коммутаторов, причем входные каналы второго коммутатора подключены параллельно входным каналам младших разрядов третьего коммутатора, выходы второго и третьего коммутаторов подсоединены к первому я второму входам первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом регистратора, управляющие входы второго и с VS .третьего коммутаторов соединены с выходами первого и второго ключей (Л управления, сигнальные входы которых подсоединены к первому выходу переключателя, а управляющие входы присоединены к противоположным выходам мультивибратора, управляющий вход г коммутатора соединен с первым выхоьо дом устройства управления, вход мульЧ тивибратора подсоединен к второму О выходу устройства управления, первый вход которого соединен с выходом вто-. со рой схемы ИЛИ, входы которой подсое00 динены к выходам старших каналов второго и третьего коммутаторов, второй вход устройства управления, соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу первой схемы ИЛИ, первый вход счетчика импульсов соединен с вторым выходом переключателя, второй вход соединен с выходом схемы И, входы которой соединены с выходами старших каналов первого и второго коммутаторов, старший канал коммутатора соединен такжес третьим входом

Изобретение относится к геофизике а именно к устройствам для электромагнитного зондирования земной коры.

Известна донная магнитоте.члурическая станция, содержащая аппаратуру для отбора информации о матнитотеллурическом поле и регистрирующее устройство, расположенное на поверхности и соединенное с измерительной аппаратурой кабелем 1.

Однако указанное устройство можно использовать толысо на мелководье, причем передача сигнала кабеля сопряжена со значительньми технологическими трудностями и требует постоянного присутствия на яркой стоянке корабря-регистратора.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является донная магнитотеллуричбская станция, содержащая гермоконтейнер, датчики магнитного поля, магнитометр,, аналого-цифровой преобразователь, коммутатор, задающий генератор, регистратор, датчики электрического поля, злектрометр, устройство ориентации, причем выходы датчиков магнитного поля соединены с входом магнитометра а выходы датчиков электрического поля соединены с входом злектрометра 12.

Известное устройство характеризуется низкой надежностью, поскольку нал1-гчие сбоев приводит к потере информации; при больших изменениях амплитуды сигналов затруднено соединение участков записи.

Кроме того, устройство ориентации этой станции мало надежно из-за того

:i

что кардановый подвес работает непосредственно в агрессивной среде морской воде.

Цель изобретения - повьштние надежности.

Указанная цель достигается тем, что донная магнитотеллурическая стандня, содержащая гермоконтейнер, датчики магнитного поля, магнитометр, аналого-цифровой гфеобразователь, комм татор, задаюи;ий генератор, регистратор, датчики электрического поля, электрометр, устройство ориентации, причем выходы датчиков магнитного поля соединены с. входом магнитометра, а выходы датчиков электрического поля соединены с входом электрометра, содержит запоминающее устройство, счетчик импульсов, две схемы ИТИ, схему И, переключатель, мультивибратор, устройство управления, второй и третий коммутаторы, первый и второй ключи управления, причем выходь1 электрометра и магнитометра соединены с входами соответствующих каналов первого ком1 утатора, выход которого соединен с входом аналогоцифрового преобразователя, выходы которого соединены с соответствующими входными каналами второго и третьего коммутаторов, причем входные каналы второго коммутатора подключены параллельно входным каналам младших разрядов третьего коммутатора, выходы второго и третьего коммутаторов подсоединены к первому и второму входам первой схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом регистратора, управляющие входы второго и третьего коммутаторов соединены с выходами первого и второго ключей управления сигнальные входы которых подсоедине ны к первому выходу переключателя, а управляющие входы присоединены к проггивоположным выходам мультивибра тора, управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом устройства управления, вход мультивибратора подсоединен к второму выходу устрой ства управления, первый вход которо го соединен с выходом второй схемы ИЛИ, входы которой подсоединены к выходам старших каналов второго и третьего коммутаторов, второй вход устройства управления соединен с первым выходом счетчика импульсов, второй выход которого подключен к третьему входу первой схемы ИЛИ, пе вый вход счетчика импульсов соедине с вторым выходом переключателя, а второй вход соединен с выходом схемы И, входы которой соединены с выхода ми старших каналов первого и второг коммутаторов, старший канал первого коммутатора соединен также с третьи входом устройства управления, третий выход которого соединен с управляющим входом переключателя, сигнальный вход которого соединен с задающим генератором, а третий выход подсоединен к первому входу запоминающего устройства, второй-вход которого со динен с выходом задающего генератора, первый выход подсоединен к четвертому входу первой схемы ИЛИ, а второй выход соединен с четвертым входом устройства управления. Кроме того, донная магнитотеллурическая станция, с целью оперативного получения информации об ориентации, содержит индикатор ориентации а устройство ориентации выполнено в виде колец Гельмгольца на кардановом подвесе, магнитно-связанных с датчиками магнитного поля, при этом управляющие входы системы ориентации и индикатора ориентации присоединены к четвертому выходу устройства управления. На чертеже изображена функциональ ная схема донной магнитотеллурической станции. Донная магнитотеллурическая станция содержит датчики электрического поля 1 и датчики магнитного поля 2, гермоконтейнер 3, электрометр 4, маг нитометр 5, коммутатор 6, аналого334Цифровой преобразователь 7, второй коммутатор 8, третий коммутатор 9, первый- и второй ключи управления 10 и 11, мультивибратор 12, задающий генератор 13, переключатель 14, первую схемы ИЛИ 15, регистратор 16, устройство управления 17, запоминающее устройство 18, вторую схему ИЛИ 19, схему И 20, счетчик импульса 21, устройство ориентации 22 и индикатор ориентации 23. Доннаямагнитотеллурическая станция работает следующим образом. Сигналы от датчиков электрического 1 и магнитного 2 поля, расположенных вне гермрконтейнера 3, поступают на электрометр 4 и магнитометр 5. Выходные сигналы электрометра 4 и магнитометра 5 поступают на комму- татор 6, а с его выхода сигналы поочередно подаются на аналого-цифровой преобразователь 7. Сигналы в двоичном виде подаются на второй коммутатор В, подключенный только к старщим разрядам аналого-цифрового преобразователя 7, и на третий коммутатор 9, подключенный ко всем раз-. рядам аналого-цифрового преобразователя 7. Второй коммутатор 8 работает в том случае, когда открыт его ключ управления 10, а третий коммутатор 9 работает, когда открыт ключ управления 11. Разрешение на открытие ключей управления 10 и II дает мультивибратор 12 со своих противоположных выходов. Через ключи управления 10 и 1 поступают импульсы от задающего генератора 13 через переключатель 14, к приходу которых через первую схему ИЛИ 15 на регистратор 16 поочередно подаются коды выходных сигналов аналого-цифрового преобразователя 7. В исходном состоянии устройство управления 17 устанавливает переключатель I4 таким образом, что импульсы считывания от задающего генератора 13 поступают на запоминающее устройство 18, с первого выхода которого через первую схему ИЛИ 15 в регистратор 16 записывается номер-идентификатор полного кадра. Эти же импульсы от задающего генератора 13 по второму входу запоминающего устройства 18 поступают в него для запоминания кода текущего бортового времени. После идентификатора полного кадра записывается бортовое время, являющееся одновременно и номером полнот

кадра. После выдачи последнего разряда из запоминающего устройства 18 по второму выходу поступает импульс в устройство управления /, которое переключает переключатель 14 и мультивибратор 12, который устанавливается в такое положение, при котором открыт ключ управления 11 и на третий коммутатор 9 поступают импульсы от задающего генератора 13. В регистратор 16 через первую схему ИЛИ 15 записывается полная информация с выхода аналого-цифрового преобразователя 7. После окончания записи третлй коммутатор 9 подает импульс в устройство управления 17 через вторую схему ИЛИ 9, который через устройство управления 17 поступает на первый коммутатор 6 и подключает к входу аналого-цифрового преобразователя следующий измерительный канал.

Далее процесс регистрации происходит аналогично до окончания регистрации старшего измерительного канала когда со старшего канала первого коммутатора 6 поступает импульс, который через устройство управления 17 переключает мультивибратор 12 и открывается ключ управления 10. Происходит аналогичный процесс записи на регистратор укороченных слов. Разрешение на переключение первого коммутатора 6 поступает через втор5т з схему ИШ 19 с выхода старшего канала второго коммутатора 8 и одновременно поступает через схему И 20 на счетчик импульсов 21, который срабатывает тогда, когда одновременно на второй вход схемы И 20 поступает импульс от старшего канала первого ком мутатора 6. Происходит счет .числа коротких кадров, каждый з которых содержит только старшие разряды всех измерительных каналов. В начале каждого короткого кадра устройство управления 17 с помощью переключателя 14 подает считывающие импульсы на счетчик импульсов 21, который по второму выходу через первую схему ИЛИ .15 записывает номер короткого кадра в регистратор 16. После записи старшего разряда номера короткого кадра устройство управления 17 с помощью переключателя 14 вновь подает импульсы считывания на второй коммутатор 8 Через определенное число коротких кадров, например 32, с первого выхода счетчика импульсов 21 сигнал поступает на устройство управления I7 и переводит систему в режим регистрации полного кадра. Цикл работы повторяется вновь. Выбором числа каналов во втором коммутаторе 8 и коэффициента счета счетчика импульсов 2 можно регулировать количество региструемых младших разрядов и количество укороченных кадров,, приходящееся на один полный.

Введение номеров-идентификаторов полного кадра позволяет.увеличить достоверность расшифровки полученной информации, поскольку при наличии сбоев в работе или пропусков целых слов привязка к индентификаторам позволяет определять длину утраченного слова и место регистрированной информации.

Кроме описанного основного цикла работы устройство управления 17 в начале или в конце работы во время полного кадра подает импульс постоянного напряжения заданной длительности на устройство ориентации 22 и индикатор ориентации 23. При этом устройство ориентации 22, состоящее из подвешенных на кардановом подвесе колец Гельмгольца, магнитно-связанных с да-рчиком магнитного поля 2 и расположенных в гермоконтейнере датчика (или вместе с ним - в общем гермоконтейнере), в момент подачи импульса создает дополнительный магнитный поток и на регистраторе 16 записывается суммарное магнитное.поле. Приращения суммарно-магнитного .поля по трем ортогональным осям соответствуют углу между местной вертикалью и вертикальной осью донной магнитотеллурЪческой станции. Одновременно в индикаторе ориентации 23 тот же импульс расп.павляет легкоплавкое фиксирующее вещество, которое после окончания импульса застывает и фиксирует положение донной магнитотеллурической станции относительно местной вертикали и направления на.Север, что позволяет определить ориентацию в процессе работы сразу же после извлечения донной магнитотеллурической станции со дна.

Изобретение позволяет повысить надежность работы станции, упростить обработку информации благодаря использованию регистрации на магнитном ;носителе номеров-индентификаторов

7 ,12707338

полных кадров и, кроме того, упрос- верную и точную исходную информацию тить устройство ориентации станции, и применять машинные методы обработчто позволяет получать более досто- ки.