Устройство синхронизации электроразведочных приемников Советский патент 1987 года по МПК G01V3/06 

Изобретение относится к

геоэлект- геоэлект10

15

20

30

роразведке, в частности, роразведочной аппаратуре, и может быть использовано для автономной синхронизации измерителей вызванной поляризации.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности.

На Лиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства синхронизации электроразведочных приемников, на фиг.2 - структурная схема генератора управляющих импульсов; на фиг.З - диаграммы выходных состояний отдельных элементов устройства, отображающие последовательность формирования импульсов синхронизации.

Устройство синхронизации электроразведочных приемников содержит усилитель 1, интегратор 2, блок 3 нулевой установки интегратора, первое 4 и второе 5 пороговые устройства, первый 6 и второй 7 источники опорного напряжения, блок 8 формирования синхроимпульсов, при этом выход блока 3 нулевой установки интегратора подключен к входу обнуления интегратора 2, выход которого соединен с неинвертирующим входом первого порогового устройства 4, инвертирующий вход которого подключен к выходу первого источника 6 опорного напряжения, а неинвертирующий вход второго порогового устройства 5 соединен с выходом вто- рого источника 7 опорного напряжения.

Устройство содержит также генератор 9 управляющих импульсов, первый 10 и второй 11 D-триггеры и схему ИЛИ 12, при этом сигнальный вход интегратора 2 соединен с усилителя 1, инвертирующий вход второго порогового устройства 5 подключен к выходу интегратора 2, D-входы первого 10 и второго 11 Ц-триггеров соединены 45 тора вырабатывает импульсы 20 дли- с выходами соответствующих пороговых устройств 4 и 5, а С-пходы первого 10 и второго 11 D-триггеров и вход блока 3 нулевой установки интегратора подключены к выходу генератора 9 уп- равляюпгих импульсов, при этом выходы первого 10 и второго 11 D-триггеров соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ 12, выход которой подключен к входу блока 8 формирования импульсов синхронизации.

Генератор 9 управляющих импульсов С(1держит последовательно соединенные дополнительный приемник 13, выполненный в виде разомкнутой линии (антен ны), узкополосный фильтр 14, усилитель-ограничитель 15, ждущий мульти вибратор 16, при этом выход последн го служит выходом генератора 9 упра ляющих импульсов.

На фиг.З приведены импульсы 17 т ка в питающей линии, аддитивная сме 18 полезного сигнала и стационарной гармонической помехи, поступающая на вход усилителя 1 с измерительной линии MN, импульсы 19 на выходе ген ратора 9 управляющих импульсов, импульсы 20 на выходе блока нулевой установки интегратора, выходной сиг нал 21 интегратора 2, выходные сигн лы 22 и 23 на выходах соответствующих пороговых устройств 4 и 5, выхо ные сигналы 24 и 25 на выходах соот ветствующих D-триггеров 10 и 11, си нал 26 на выходе схемы ИЛИ 12.

Устройство синхронизации электро разведочных приемников работает сле 25 дующим образом,.

Входным сигналом устройства явля ется напряжение с выхода первичного преобразователя (измерительной лини MN), представляющее собой аддитивну смесь 18 полезного сигнала и стацио нарной гармонической помехи, одновр менно поступающее на вход синхронизируемого измерителя, например, выз ванной поляризации.

Входной сигнал 18, усиленный уси лителем 1, поступает на интегрйтор

С выхода генератора 9 управляющи импульсов на вход блока 3 нулевой установки интегратора (выполненного в виде ждущего мультивибратора) пос

35

40

тупают импульсы 19, период Т следо вания которых равен периоду стационарной гармонической помехи.

Блок 3 нулевой установки интегра

тельностью

, Т,

с периодом следов ния, равным Tjj , с помощью которых осуществляется обнуление интегратор 2. Таким образом, интегратор 2 осу- 50 ществляет интегрирование входного сигнала за время Т, .

Выходной сигнал 21 интегратора 2 поступает на вход пороговых устройс 4 и 5.

Выходные логические сигналы 22 и 24 пороговых устройств 4 и 5 формируются по следующим законам: ипц 1, если UH - и О lUn О, если и, - и; О

55

тора вырабатывает импульсы 20 дли-

ный в виде разомкнутой линии (антенны), узкополосный фильтр 14, усилитель-ограничитель 15, ждущий мультивибратор 16, при этом выход последнего служит выходом генератора 9 управляющих импульсов.

На фиг.З приведены импульсы 17 тока в питающей линии, аддитивная смесь 18 полезного сигнала и стационарной гармонической помехи, поступающая на вход усилителя 1 с измерительной линии MN, импульсы 19 на выходе генератора 9 управляющих импульсов, импульсы 20 на выходе блока нулевой установки интегратора, выходной сигнал 21 интегратора 2, выходные сигна лы 22 и 23 на выходах соответствующих пороговых устройств 4 и 5, выходные сигналы 24 и 25 на выходах соответствующих D-триггеров 10 и 11, сиг- нал 26 на выходе схемы ИЛИ 12.

Устройство синхронизации электроразведочных приемников работает сле- дующим образом,.

Входным сигналом устройства является напряжение с выхода первичного преобразователя (измерительной линии MN), представляющее собой аддитивную смесь 18 полезного сигнала и стационарной гармонической помехи, одновременно поступающее на вход синхронизируемого измерителя, например, вызванной поляризации.

Входной сигнал 18, усиленный усилителем 1, поступает на интегрйтор 2.

С выхода генератора 9 управляющих импульсов на вход блока 3 нулевой установки интегратора (выполненного в виде ждущего мультивибратора) пос

тора вырабатывает импульсы 20 дли-

тупают импульсы 19, период Т следования которых равен периоду стационарной гармонической помехи.

Блок 3 нулевой установки интегратора вырабатывает импульсы 20 дли-

тельностью

, Т,

с периодом следования, равным Tjj , с помощью которых осуществляется обнуление интегратора 2. Таким образом, интегратор 2 осу- ществляет интегрирование входного сигнала за время Т, .

Выходной сигнал 21 интегратора 2 поступает на вход пороговых устройств 4 и 5.

Выходные логические сигналы 22 и 24 пороговых устройств 4 и 5 форми- , руются по следующим законам: ипц 1, если UH - и О lUn О, если и, - и; О

если

если

и- - и, о и: - и„ 0

13А3375

Выходной сигнал U,/ интегратор; за интервал интегрирования Т Т будет определяться выражением:

и,где и t п выходные логические сигналы пороговых устройст 4 и 5;

выходной сигнал интегратора 2;

опорное напряжение, вырабатываемое источником

6опорного напряжения; U - опорное напряжение, вырабатываемое источником

7опорного напряжения. С помощью импульсов 19, вырабатываемых генератором 9 управляющих импульсов, выходные логические состояния пороговых устройств 4 и 5 переписываются в конце каждого интервала I 1нтегрирования в D-триггеры 10 и

11, которые не изменяют свои состояния до окончания следующего интервала интегрирования. I

В том случае, когда на входе устройства присутствует только стационарная гармоническая помеха, а полезный сигнал JUf,p О (пауза) , выходной сигнал и интегратора за интервал Т интегрирования будет определяться выражением:

1

и

л /2Tt

А sin (--- +

}

d t 2 О

где Т,-Тп интервал интегрирования равный периоду стационарной гармонической помехи; Тц - постоянная времени интегратора

If - начальная фаза стационарной гармонргческой помехи;А - амплитуда стационарной

гармонической помехи. Поэтому D-триггеры 10 и 11 в конце интервала интегрирования (моменты времени t ) будут установлены в О, что говорит об отсутствии зондирующего импульса тока в питающей линии.

При воздействии на исследуемую среду зондирующим импульсом (момент времени tj) тока с помощью питающей линии на входе устройства присутствует полезный сигнал и стационарная гармоническая помеха.

1 ГГ 2

и, sin (--- t

и i TO

+ ч „) au,p.dt

/lUnp Т и

7

Поэтому в конце интервала интегрирования D-триггер 10 будет установлен в 1,а D-триггер 11 - в О,если . 4Unp 0, и наоборот D-триггер 10 будет установлен в О, а О-триггер 11- в 1, если4ирр :0, что свидетельствует о наличии зондирующего импульса в питающей линии. Выходные сигналы 23 и 25 D-триггеров 10 и 11 подаются через схему ИЛИ 12 на блок 8 формирования импульсов синхронизации, под воздействием которых последний вырабатывает соответствующие сигналы синхронизации, используемые измерителем для измерения -lUftp во время ействия зондирующего импульса и для измерения Ugn во время паузы (выключения тока в питающей линии) .

Генератор 9 управляющих импульсов

работает следующим образом.

На входе дополнительного приемника 13, выполняемого в виде разомкнутой линии (антенны), действует стационарная гармоническая помеха, имеющая

такую же частоту, что и стационарная гармоническая помеха на измерительной линии MN, но отличающаяся по уровню и начальным сдвигам фазы.

Принимаемая дополнительным приемНИКОМ 13 стационарная гармоническая помеха, пройдя узкополосный фильтр, настроенный на частоту стационарной гармонической помехи, усиливается усилителем-ограничителем 15, после

чего она превращается в поток прямоугольных импульсов с периодом Т,-,.

Ждущий мультивибратор 16, запускаясь по передним фронтам, вырабатывает импульсы 19с периодом следования Т.,,

которые поступают на выход генератора 9 управляющих импульсов.

Таким образом, за счет интегрирования входного сигнала на интервале Т, равным периоду Т стационарной

гармонической помехи, осуществляется глубокое подавление стационарной т лр- монической помехи, чем и обеспечивяот- ся повьппение помехозащищенности предагаемого устройства.

Кроме того, предложенное устройство осуществляет подавление импульсны помех, а также помех типа белого шум так как интегрирование на интервале времени Т, равнозначно пропусканию сигнала через фильтр низких частот с полосой пропускания, равной

K(f)sin (if T,)/57f Т, где f - частота.

Предлагаемое устройство не теряет работоспособности при отсутствии стационарной гармонической помехи, так как в этом случае генератор 9 управляющих импульсов можно выполнить в виде генератора, работающего в автоколебательном режиме, вырабатывающего импульсы с периодом следования, равным Т .

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства синхронизации электроразведочных приемников заключается в повышении производительности геофизических работ.

Формула изобретения

1. Устройство синхронизации электроразведочных приемников, содержащее усилитель, интегратор, блок нулевой установки интегратора, первое и второе пороговые устройства, первый и .второй источники опорного напряжения блок формирования импульсов синхронизации, при этом выход блока нулевой установки интегратора подключен ко входу обнуления интегратора, выход которого соединен с неинвертиФиг 1

0

рующим входом первого порогового устройства, инвертирующий вход-которого подключён к выходу первого источника опорного напряжения, а неинвертирующий вход второго порогового устройства соединен с выходом второго источника опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехозащищенности в него дополнительно введены генератор управляющих импульсов, первый и второй D-триггеры и схема ИЛИ, при этом сигнальный вход интегратора соединен с выходом усилителя, инвертирующий вход второго порогового устройства подключен к выходу интегратора, D-входы первого и второго D-триг- геров соединены с выходами соответствующих пороговых устройств, а С-вхо- ды первого и второго D-триггеров и вход блока нулевой установки интегратора подключены к выходу генератора управляющих импульсов, при этом вы- 5 ходы первого и второго D-триггеров соединены с первым и вторым входами схемы ИЛИ, выход которой подключен к входу блока формирования импульсов синхронизации.

Й

0

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что генератор управляющих импульсов содержит последовательно соединенные приемную линию помехи, узкополосный фильтр, усилитель-ограничитель, ждущий мультивибратор, при этом выход последне- го служит выходом генератора управляющих импульсов.

73

14Редактор В. Данко

Составитель Е. Поляков

Техред А.Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 4820/47 Тираж 730 Подписное ВНИИПИ 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

15

16

фиг 3

Изобретение относится к электроразведочной аппаратуре. Цель изобретения - повьшение помехозащищенности при автономной синхронизации электро- разведочных приемников в условиях интенсивных стационарных гармонических помехс Устройство содержит усилитель, генератор, блок нулевой установки интегратора, первое и второе пороговые устройства, первый и второй источники опорного напряжения, блок формирования импульсов синхронизации генератор управляющих импульсов, первый и второй D-триггеры, схему ИЛИ. Усилитель и интегратор соединены последовательно. Выход интегратора подключен к входам пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих источников опорного напряжения. D-входы первого и второго D-триггеров соединены с выходами первого и второго пороговых устройств, а С-входы D-триггеров и вход блока нулевой установки интегратора подключены к выходу генератора управляющих импульсов. Выходы D-триггеров через схему ИЛИ подключены к входу блока формирования импульсов синхронизации. Выход блока нулевой установки интегратора подключен к входу обнуления интегратора. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. & СЛ 00 . 00 oo СЛ