Способ высокочастотной геоэлектроразведки Советский патент 1987 года по МПК G01V3/12 

113631

Изобретение относится к геофизике и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть g земной Киры, в инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях, а также для определения толщины морского и пресноводного льда.

Цель изобретения - повышение точ- ю кости и глубинности.

Пример. Исследуемую среду облучают широкополосными электромагнитными импульсами, формируемыми

sin arccos(g

JTiS

+ci:

где TQ - период колебания зондирующего импульса;

мин минимальное расстояние между точками приема и поверхностью зондируемой среды; L U - длительность зондирующего

импульса;

C g - обрабатываемьй временной интервал реализации отраженного сигнала;

С - скорость света в вакууме. Сигналы, принятые приемными антеннами, усиливают усилителями-ограничителями, после чего осуществляют стробирование усиленных сигналов и выделение из трансформированных во времени сигналов расширенных импульсов напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов.

Имеющие одинаковую задержку относительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках приема, суммируют с помощью сумматора и вычитают с помощ1 ю схемы вычитания. При этом отношение пиковой сигнала к средней мощности шума увеличиваетс в два раза (6 дБ).

Суммарные расширенные импульсы

21V задерживают на период повторения Т зонтирующих импульсов с помощью линии задержки.

Расширенные импульсы дУ разностного сигнала с помощью пороговой схемы сравнивают с пороговым напряжением

..-052

путем ударного возбуждения передаю- щей антенны перепадами напряжения наносекудной длительности.

Сигналы, отраженные от исследуемой среды, принимают в двух точках приема с помощью приемных антенн, расположённых симметрично относительно передающей антенны на примой линии, параллельной поверхности исследуемой среды. При этом расстояние между точками приема d определяется соотношением,

arccost

H

млн

Н/лин

де

..- минимальное значение

производной разностного сигнала лУ V,(t)-V2(, определяемой в точках пересечения этим сигналом нулевого уровня лУ 0; ,(t), VjCt-iTj,) - отраженные сигналы, принятые соотт

ветственно в первой и второй точках приема;it - интервал временной

дискретизации сигналов при стробиро- вании;

.t - текущее время наблюдения;

пороговое значение

относительного временного смещения сигналов, принятых в первой и второй

точках приема.

этом

-sin

L

arccos fl Ji SJie,

d-rccos -j

макс U

.75

где H

макс

- максимальное расстояние между точками приема и поверхностью исследуемой среды.

В результате сравнения на выходе пороговой схемы формируют сигнал логической единицы х 1 при &V У„ либо сигнал логического нуля У; 0 при Ч V.

3,

Из выходного сигнала пороговой схемы с помощью трехразрядного сдвигового регистра выделяют три последовательных логических сигнала xj., , X; х;, , после чего с помощью логической схемы выходной сигнал сдвигового регистра преобразуют в управляющий логический сигнал:

Л(Х;, V(X, ЛХ;, )).

С помощью ключевой схемы, коммутируемой управляющим логическим сигналом у, подавляют задержанные суммарные расширенные импульсы, принадлежащие ложным сигналам, обусловлен- ньм отражениями от неровностей рельефа поверхности зондируемой среды, и вьщеляют расширенные импульсы сигналов, отраженных от подповерхностных неоднородностей.

Выходные сигналы ключевой схемы, обусловленные отражениями от подповерхностных объектов, индицируют с помощью осциллографического амплитудного индикатора и регистрируют с помощью магнитофона, Зарегистрироd

Т„С

sin ГагCCOS (---I -y, )1+sin arccos (----iJ|,-7r Л L H,H+cop/2J I H +ctn/2J

где Tjj - период колебания зондирующего импульса;

мич минимальное расстояние между точками приема и поверхностью исследуемой среды; С у - длительность зондирующего

импульса; tg - обрабатьгоаемый временной

интервал реализации отраженного сигнала;

с - скорость света в вакууме, вьщеляют из стробированных сигналов последовательность расширенных импулЬ сов напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов, после чего суммируют и вычитают имеющие одинаковую задержку относительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках пространства, получают суммарные и разностные расширенные импульсы, задерживают ( суммарные расширенные импульсы на период повторения Т зондирующих импульсов, а расширенные разностные

63105

ванные сигналы анализируют, измеряют их параметры и определяют подповерхностную структуру исследуемых земных покровов,

Формула изобретения

Способ высокочастотной геоэлектро1Q разведки, при котором облучают исследуемую среду широкополосными периодическими электромагнитными импульсами, осуществляют прием отраженных сигналов в заданной точке, усиление,

15 стробирование сигналов, а также измерение, регистрацию и индикацию параметров сигналов, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния точности и глубинности, осуществ20 ляют прием отраженных сигналов во второй точке приема, находящейся на заданном расстоянии d от первой точки приема, при этом первая и вторая точки приема расположены симметрич25 но относительно точки излучения на прямой, параллельной поверхности исследуемой среды, а расстояние d определяется соотношением

Т„С

35 импульсы iVj сравнивают с пороговым напряжением V, который определяют на основе соотношений

iV

i№il

n 9t )м„н V, (t) - V,{t - bTj,

5

Т„ |sin arccos()j t- I MQKC - ч -I

0

v,(t),

Vjt-uTj

5

минимальное значение производной разност-. ного сигнала &V, рас- читанной в точках, где ЛУ 0;

- отраженные сигналы, принятые соответст-., венно в первой и второй точках приема; it - интервал временной

дискретизации сигналов при стробироваг кии;

513631056

t - текущее время наблю- после чего формируют сигнал логичес- дения реализации от- кой едииицы при iV; 6 „, либо сиг- раженного сигнала; нал логического нуля при V; V , ДТ„ - пороговое значение g выделяют три последовательных логи- относительного врё- ческих сигнала х; , х, х , из менного смещения сиг- которых формируют управляющий логи- налов, принятых в ческий сигнал у х ;л(х;, V (Х.,,АХ ), первой и второй точ-г с помощью которого подавляют соот- ках приема; ю ветствующие задержанные расширенные

импульсы V- , принадлежащие ложным

мйкс максимальное рассто- сигналам, обусловленным отражениями яние между точками от неровностей -рельефа поверхности приема и поверхнос- зондируемой среды, и выделяют расши- тью и сследуемой ере,- 15 ренные импульсы сигналов, отраженных ды;.от подповерхностных объектов.

Изобретение относится к геофизике и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной коры, в инженерно-геологических и гидрогеологических изысканиях, а также для определения толщины морского и пресноводного льдов. Цель изобретения - повышение точности и глубинности. Цель достигается тем, что исследуемую среду облучают широкополосными электромагнитными импульсами, принимают отраженные сигналы в ,точке приема, усиливают, стробируют. Кроме того, отраженные сигналы при; нимают во второй точке приема, находящейся на заданном расстоянии от первой точки приема. Вьщеляют из стробированных сигналов распшренные импульсы напряжения, огибающая амплитуд которых повторяет форму отраженных сигналов. Затем суммируют и вычитают имеющие одинаковую задержку отйосительно момента излучения расширенные импульсы сигналов, принятых в первой и второй точках приема. Суммарные расширенные импульсы V; задерживают на период повторения зондирующих импульсов, а расширенные импульсы разностного сигнала д.У; сравнивают с заданньм пороговым напряжением V. В результате формируют сигналы логической единицы при uV; fe УП, либо сигнал логического нуля X,. О при ,iV; V . Вьщеляют три последовательных логических сигнала х,, ,xj, х-, , из которых формируют результирующий логический сигнал у XJA(X; + ,V (х|., Ах; + , )), с помощью которого подавляют соответст- вукнцие задержанные расширенные им-, пульсы V. j принадлежащие ложным сигналам, обусловленным отражениями от неровностей рельефа поверхности зон- дируемой среды, и выделяют расширенны, импульсы сигналов, отраженных от .подповерхностных объектов. с $ (/ СлЭ а САЭ сд