Устройство для регистрации вибросейсмических сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01V1/00 

113

Изобретение относится к вибрационной сейсморазведке и может быть использовано для селекции частотно-модулированных сигналов.

Цель изобретения - повышение информативности и уменьшение искажений при регистрации сигналов путем согласования частоты настройки с начальной частотой вибрационного сигнала.

На чертеже приведена блок-схема устройства для регистрации вибросейсмических сигналов.

Устройство для регистрации вибросейсмических сигналов содержит датчик 1 вибрационного сигнала, формирователь 2 вибрационного сигнала, блок 3 опознавания вибрационного сигнала, приемник 4 сейсмического сигнала, усилитель 5, следя1дий фильтр 6 сейсмического сигнала, генератор 7 сигнала исходной частоты, переключатель 8, спедяпщй фильтр 9 вибрационного сигнала, блок 10 восстановления .амплитуд, коммутатор 11 и регистратор 12. Выход датчика 1 вибрационного сигнала подключен к входу формирователя 2 вибрационного сигнала.Приемник 4 сейсмического сигнала через усилитель 5 и следящий фильтр 6 сейсмического сигнала соединен с первым входом регистратора 12. Генератор 7 сигнала исходной частоты подключен к первому информационному входу переключателя 8, выход которого соединен с информационным входом следящего фильтра 9 вибрационного сигнала и управляющими входами фильтров 6 и 9 .сейсмического и вибрационного сигналов соответственно. Выход формирователя 2 вибрационного сигнала соединен с блоком 3 опознавания вибрационного сигнала и вторым информационным входом переключателя 8. Выход блока 3 опознавания вибрационного сигнала подключен к управляющему входу переключателя 8 и к управляющему входу коммутатора 11, Выход следящего фильтра 9 вибрационного сигнала через блок 10 восстановления амплитуд и коммутатор 11 соединен с вторым входом регистратора 12.

В качестве датчика вибрационного сигнала и приемника сейсмического сигнала могут быть использованы как акселерометры, так и датчики скорости вибросмещения.

Формирователем вибрационного сигнала может служить усилитель или

2

нуль-орган в зависимости от требований к управляющему сигналу со стороны следящих фильтров.

Блок опознавания вибрационного

сигнала может бьггь выполнен на базе последовательно соединенных выпрямителя , сглаживающего НЧ-фильтра и порогового элемента.

В качестве усилителя может быть

использован усилитель сейсмостанции при условии согласования его выходных параметров с входными параметрами следящего фильтра сейсмического

сигнала.

I

Для исключения переходного процесса по настройке в фильтрах равенство начальной и исходной частот настройки должно быть обеспечено точно.Поэтому генератор сигнала исходной частоты необходимо строить на базе высо- костабильных частотозадающих цепей. Дискретность установки исходной частоты генератора должна соответствовать дискретности установки начальной частоты вибрации.

Переключатель и коммутатор могут быть изготовлены на основе МДП-клю- чей с управляемой логикой на входе,

Следящие фильтры выполняются на базе частотно-зависимых четырёхполюсников с управляемыми характеристиками, охваченных цепью автоподстройки частоты. Фильтры сейсмического и вибрационного сигналов должны обладать одинаковыми передаточными функциями на всех частотах настройки, чем достигается компенсация действия паразитной фазовой модуляции выходных

сигналов при переходных процессах и в режиме слежения.

Блок восстановления амплитуд может представлять собой цепь автоматической регулировки усиления, масштабный усилитель или аттенюатор в зависимости от характеристик следящего фильтра вибрационного сигнала. В частном случае, когда фильтр не вносит изменений в амплитуду сигнала,

блок может отсутствовать.

Регистратор должен быть многоканальным с возможностью многократного воспроизведения записанных сигналов с сохранением их амплитудных и фазовых соотношений. Регистрация может производиться как в аналоговой, так и в цифровой форме. Могут быть использованы регистраторы сейсмостан313

ций с записью на магнитную ленту, диск, твердую память и т.д.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда уст- ройство включено, но вибрация не производится, на входах и выходах последовательно соединенных датчика 1 вибрационного сигнала, формирователя 2 и блока 3 опознавания сигналы отсутствуют. Переключатель 8 находится в таком состоянии, при котором управляющие входы следящих фильтров

6и 9 соединены с выходом генератора

7сигнала исходной частоты, частоту которого устанавливают равной начальной частоте вибрации. Следовательно, следящие фильтры 6 и 9 оказьгоаются настроенными на начальную частоту вибрации. .

Сейсмический сигнал последовательно проходя через приемник 4 сейсмического сигнала, усилитель 5 и следящий фильтр 6 сейсмического сигнала попадает на вход регистратора 12,Сиг

нал, вырабатьшаемый генератором 7 сигнала исходной частоты, проходя через следящий фильтр вибрационного сигнала 9 и блок 10 восстановления амплитуд, на регистратор 12 не поступает, так как коммутатор 1 разомкнут управляющим сигналом с блока 3 опознавания вибрационного сигнала. Таким образом, сигнал исходной частоты, не попадая в регистратор 12, не создает помех, а следящие фильтры 6 и 9 полностью подготовлены к режиму слежения.

В момент начала вибрации сигнал с датчика 1 вибрационного сигнала поступает на формирователь 2 вибрационного сигнала и далее на входы переключателя 8 и блока 3 опознавания вибрационного сигнала. Блок 3 опоз- навания. вибрационного сигнала вьфаба- тьщает сигнал, который переводит переключатель 8 в состояние, при котором выход генератора 7 сигнала исходной частоты отключается, а выход формирователя 2 вибрационного сигнала подключается к управляющим входам следящих фильтров 6 и 9, и вибрационный сигнал с этого момента начинает управлять ими. С выхода блока 3 опознавания вибрационного сигнала на вход коммутатора 11 поступает сигнал, который подключает второй вход регистратора 12 к выходу блока 10 восстаО

-5 0

5

5

0

д

5 0 5

новления амплитуд, восстанавливающего первоначальную амплитуду вибрационного сигнала, в общем случае искажаемую следящим фильтром 9.

Поскольку при срабатьшании переключателя 8 отсутствует скачок частоты, то нет и переходного процесса, связанного с захватом нового управляющего сигнала и перестройкой системы управления следящими фильтрами

6и 9 сейсмического и вибрационного сигналов на новый режим. Поэтому отсутствуют и потери информации, характерные для переходного процесса по настройке.

Слежение за частотой вибрационного сигнала происходит до момента окончания цикла возбуждения и пропадания вибрационного сигнала на выходе датчика 1 вибрационного сигнала. В этот момент блок 3 опознавания вибрационного сигнала вырабатывает управляющий сигнал, по которюму коммутатор 11 прерывает цепь подачи вибрационного сигнала на вход регистратора 1 2 и подключает выход генератора

7сигнала исходной частоты к управляющим входам следя цих фильтров 9 и 6 вибрационного и сейсмического сигналов. Устройство таким образом возвращается в исходное состояние и готово к приему следующего циХла возбуждения.

.1

При изменении значения начальной частоты вибрационного сигнала частота генератора 7 сигнала исходной частоты должна быть также изменена.

Формула изобретения

Устройство для регистрации вибросейсмических сигналов, содержащее датчик вибрационного сигнала, выход которого подключен к входу формирователя вибрационного сигнала, следящий фильтр вибрационного сигнала, блок восстановления амплитуд, регистратор и последовательно соединенные приемник сейсмического сигнала, усилитель и следящий фильтр сейсмического сигнала, при этом выход следящего фильтра вибрационного сигнала подключен к входу блока восстановления амплитуд, а выход следящего фильтра сейсмического сигнала - к первому входу регистратора, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности и уменьше5131

ния искажений при регистрации сигналов путем согласования частоты настройки с н:ачальной частотой вибрационного сигнала, в него введены блок опознавания вибрационного сигнала, генератор сигнала исходной частоты, переключатель и коммутатор, при этом выход генератора сигнала исходной частоты подключен к первому информационному входу -переключателя, выход формирователя вибрационного сигнала соединен с входом.блока опознавания вибрационного сигнала и с вторым ин89526

формационным входом переключателя, выход которого подключен к информационному входу следящего фильтра вибрационного сигнала и к управляющим

5 входам следящих фильтров вибрационного и сейсмического сигналов, выход блока опознавания вибрационного сигнала соединен с управляющими входами переключателя и коммутатора, инtO формационный вход которого подключен к выходу блока восстановления амплитуд, а выход - к второму входу регистратора.

Изобретение относится к вибрационной сейсморазведке и может быть использовано для селекции частотномодулированных сигналов. Цель изобретения - повышение информативности и уменьшение искажений при регистрации сигналов путем согласования частоты настройки с начальной частотой вибрационного сигнала. Изобретение позволяет исключить искажения сигналов, связанные с переходными процессами в настройке следящих фильтров, включенных в тракты регистрации сейсмического и вибрационного сигналов сейсмостанции. Переходный процесс от режима исходной настройки к режиму слежения за вибрационным сигналом ликвидируется за счет введения генератора сигнала исходной частоты настройки, блока опознавания сигнала вибрации, переключателя и коммутатора. 1 ил. О)

Редактор В.Данко

Составитель А.Алешин Техред М.Ходанич

Заказ 2506/39 Тираж 730Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор И.Муска