Станция для частотного электромагнитного зондирования Советский патент 1960 года по МПК G01V3/06 

Известны станции для частотного электромагнитного зонднр;)Г1а1Г)я. состоящие из генераторной и приемной установок, из которых первая включает генератор постоянного тока и мостовой тиратронный инвертор, а вторая- комплект аппаратуры для измерения амплитуд и фаз составляющих электромагнитного ноля в точке приема, с передачей опорных фазы к частоты с помощью радиолинии.

Предлагаемая станция отличается от известных тем, что в измерительном канале применены несколько избирательных фильтров с peiyлируемой полосой пропускания, включаемых в различные каскады усилительного тракта, двухсторонний ограничитель амплитуд с регулируемым порогом ограничения и катодный осциллограф для выбора оптимальных полосы пропускания и порога ограничения. Такое выполнение станции позволяет увеличить помехоустойчивость измерительного канала станции.

Для увеличения точности измерения в станции может быть применен шлейфовый осциллограф.

На фиг. 1 изображена блок-схема генераторной установки; на фиг. 2 -блок-схема приемной установки предлагаемой станцияГенераторная установка содержит генератор / постоянного тока и мостовой тиратронный инвертор 2, преобразующий постоянный ток в переменный для создания переменного поля в земле. Работа тиратронноге инвертора с различной частотой обсспечивгк. v;: схемой, включающей задающий генератор 3 Синуспидальных колебаний, вырабатывающий напряжение в ншроком диапазоне частот, формирующее устройство 4, пересчетлую 5 и схему сеточного управления 6. С выхода схемы сеточного упраВоТения снимаются напряжения положите,льной полярности, с по.мощью которых осуществляется управление сетками тиратроиного инвертора 2 и одновременно - модуляция УКВ перодатчика 7 и УКВ приемпика 7а. При этом па прпемпую станцию яс№ 131001 2редаются радиосигналы с частотой питающего тока, маркирующие его начальную фазу. В результате работы тиратронного инвертора, через нагрузку 6 (питающий диполь) протекает переменный ток заданной частоты. Последовательно в цепь питающего диполя в-ключено калиброванное сопрЬти.вление 9. Напряжение «а этом сопротивлении нодается че.рез.1ереключатель 10 на вход квазирезонансного усилителя //, в Котором выделяется первая гармоника питающего тока, измеряемая вольтмётром }2 переменного тока. Для определения масштаба показаний вольтметра 12 к нему через переключатель 10 подводится напряжение от «алиброваиного делителя 13.

Таким образом, в процессе рабочего цикла измерений с генераторной установки передаются на приемную установку сигналы по земле (геосигналы) и по радио (радиосигналы).

Геосигнал вместе с помехой, принятые электрическим или магнитным диполем, проходят через усилительный блок приемной установки, состоящий из трех, избирательных усилителей 14, 15 и 16 (фиг. ,2). С помощью активно-емкостных фильтров, ограничителя по .максимуму и двойных Т-образных активно-емкостных мостов, размещенных в усилительном блоке, достигается подавление помех и высших гармоник геосигнала. При этом на выходе усилительного блока получается напряжение синусоидальной формы, соответствующее первой гармонике геосигнала, осложненное помехой на частоте геосигнала, в среднем, в пределах 5 - 30%, в зависимости от спектрального состава и общего уровня помехНапряжение с выхода усилительного блока подается одновременно по четырем каналам: а) на шлейфовый осциллограф 17 для регистрации амплитуды геосигнала; 61 на катодный осциллограф -18 для визуального на)людения на экране электронно-лучевой трубки за амплитудой и формой сигнала в процессе его регистрации; в) iia выпрямитель 19 и систему активно-емксстных фильтров 20, которые выпрямляют и добавочно 4эильтруют геосигнал от проникшей через усилительный блок помехи. Постоянная составляющая с выхода фильтра 20, пропорциональная амплитуде геосигнала, подается для регистрации на шлейфовый Осциллограф 17, а для визуального наблюдения и контроля - на стре.1очный катодный вольтметр 21; г) на формирующее устройство 22, преобразующее синусоидальное напряжение в импульсное с той же частотой повторения. Импульсы имеют длительность порядка единиц мИКр хекуид и маркируют по времени нулевую фазу синусоидального напряжения на выходе усилительного блока.

Одновременно с подачей в землю питающего тока с генераторной установки передаются на приемную установку радиосигналы (радиоимпульсы) с ча-стотой следования равной частоте питающего тока и соответствующие по времени его нулевой фазе.

С целью повышения помехоустойчивости радиоканала, фезовая отметка подается двухимпульсным кодом. Радиосигналы принимаются и . усиливаются УКВ приемником 23 и выходным шарикополосньш усилителем 24 и через переключатель 25 поступают на формируюнхее устройство 26. Импульсы с выходов формирующих устройств 22 и 26 поступают на вход фазометра 27 На выходе фазометра получаются импульсы напряжения прямоугольной формы и постоянной амплитуды, длительность которых прямо пропорциона.аьна углу сдвига фаз между импульсами, поступивщимн на вход фазометра. С помощью активно емкостных фильтров 28 из выходного напряжения фазометра выделяется постоянная составляющая (пропорциональная фазовому углу), кото)ая осцпллографируется шлейфовым оснил.ггографом /7 и подается на

стрелочный катодный вольтметр 29 для визуального наблюдения и контроля.

Таким образом, в результате рабочего цикла измерений на нриемной установке регистрируется амплитуда первой гармоники геосигнала и его фаза, а на генераторной установке-амплитуда первой гармоники питающего тока. Однако, истинные значения указанных величин остаются неопределенными, поскольку неизвестны коэффициент усиления усилительного б.лОКа приемной установки и коэффициент усиления квазирезонансного усилителя 11 генераторной установки. Эти величины определяются в процессе второго, градуировочного, цикла измерений- Значение коэффициента усиления усилителя // определяют путем подачи на этот усилитель напряжения от калиб зованного делителя 13.

Определение фазового угла и коэффициента усиления усилительного блока 14, 15 и 16 осуществляемся передачей с генераторной установки на нриемную радиосигналов путем модуляции УКВ передатчика 7 импульсами, поступающими с вы.хода формирующего устройства 4. Эти радиосигналы принимаются УКВ приемником 23, усиливаются щирокополосным усилителем 24 и с помощью пересчетной схемы 30 преобразуются в переменное надряжение прямоугольной -формы, «ото-рое ограничивается по амплитуде ограничителем 31 и подается на калиброванный делитель 32.

Измерение -и pei-истрацию амплитуд и фаз в процессе градуировочного цикла производят аналогично процессу измерения и регистрации этих величин во время рабочего цикла.

Для связи с генераторной установкой в приемной установке смонтирован УКВ передатчик 55.

Предмет и 3 о б р е т е н -и я

1. Станция для частотного электромагнитного зондирования, состоящая из генераторной и приемной установок, из которых первая включает генератор постоянного тока и мостовой тиратронный инвертор, а вторая - комплект аппаратуры для измерения амплитуд и фаз составляю1ЦИХ электромагнитного поля в точке приема, с передачей о-порных фазы и частоты с по.мощью радиолинии, отличающаяся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости измерительного канала, в последнем применены несколько избирательных фильтров с регулируемой полосой пропускания, включаемых в различные каскады усилительного тракта, двухсторонний ограничитель амплитуд с регулируемым порогом ограничения и катодный осциллограф для выбора оптимальных полосы пропускания и порога ограничения.

2- Станция по н. 1, о т л и ч а ю HI а я с я тем, что, с целью увеличения точности измерения, в ней применен шлейфовый осциллограф для непрерывной записи амплитуды и фазы измеряемого сигнала в течение некоторого промежутка времени, что позволяет получить осредненные данные результатов измерения.

13100