Источник сейсмических сигналов Советский патент 1988 года по МПК G01V1/37 

САд О)

О

СХ)

«

Изобретение относится к сейамо- разведочной геофизической технике,а именно к устройствам контроля и управления, источниками сейсмг-гческих сигналов.

Целью изобретения является повышение эффективности контроля за счет расширения чиспа контролируемых пара- Метров .

I На фиг. 1 показана функциональная схема источника сейсмических сигна- поз; на фиг. 2 - функциональная схема контрольно-измерительного комплекса.

1 Источник 1 включает посшедователь- jg первый выход которого соединен с вхо- но соединенные декодер 2, генератор дон регулируемого усилителя 33, а 3, фазовый корректор 4;, суммируюпщй усилитель 5, соединенный с первым вьэ- |водом катушки 6 электромеханического

20

{преобразователя 7 гидроусилителя 8 |С датчиком 9 золотника, соединенную ;С гидроусилителем инерционную массу J10 с датчиком И массы и штоком 12., ужестко связанным с опорной плитой 13,

второй выход с общей точкой устройства, второй вывод катушки 6 соединен иерез резистор 35 с общей точкой устройства.и вторым входом шестого коммутатора 32, первый выход третьего коммутатора 29 соединен с входом фильтра 18, второй и третий соответственно - с входами первого

30

:На которой установлен датчик 1 4 уско- 25 и второго фазочуст ительных детекторов 15 и 16 и с третьим и четвертым входами шестого коммутатора 32, управляющие входы второго 28, третьего 29, четвертого 30, пятого 31 и шестого 32 коммутаторов, регулируемого усилителя 33, генератора 17 за- питки соединены с выходами дешифратора 27, выход генератора 17 запитки соединен с пятым.входом шестого ком- м татора 32,

Контрольно-измерительный комплекс 34 связан с выходами коммутаторов 30-32 и 25 шинами 36-39, а сигнал управления поступает по шине 40,

Контрольно-измерительньй комплекс 34 (фиг. 2) включает частотомер 41, измеритель 42 временных интервалов, вольтметр 43, фазометр 44, постоянное запоминающее устройство 45j вы;рения, выходы датчиков золо эника 9 и (массы I через фазочувствктельные {детекторы 15 и 16 соединены соответственно с вторым и третьим входами суммирующего усилителя, генератор 17 запитжи соединен с входами датчиков золотника 9 и массы 1I, выход датчи- ка 14 ускорения через первый фильтр 18 соединен с вторым входом фазового . корректора 4, третий вход которого че-. {рез второй фильтр 19 соединен с выходом генератора 3, кроме того, устг- ройство контроля, содержащее последовательно соединенные панапь 20 управления, кодер 21, опорный генератор 22, второй выход кодера 21 соединен

с входом декодера 2, генератор 23 пульсов, вкод которого соединен с выходом панели 20 управления, а выход - с входом счетчика 24, первый коммута-,. числительное устройство 46, содержа- тор 25, первый и второй входы которо- щее сумматор 47 и интерфейс 48 связи, го соединены соответственно с выходами опорного генератора 22 и датчика 14 ускорения, устройство 26 нндика-- ции, дешифратор 27, второу 28, треа также регистрирующее устройство 49.

Источник работает следукяцим образом ,

В исходном состоянии счетчик 24

Uflftf , t u ,, , - - -is; - - -„ .,.,. ,

тий 29, четвертый 30, гштьай 31 и шзс- сброшен. Сигнал запуска поступает с той 32 коммутаторы, регулируемый уси- панели 20 управления. Этим сигналом литель 33, контрольно-измерительный комплекс 34 и резистор 35, с парвого по четвертый входы контрольно-нзме- рительного комплекса подключены к выходам коммутаторов 25 и 30-32, а управляющий вход - с выходом дешифратора 27 и входом устройства 26 индипрои.зводится запуск ротора генератора 23 рхмпульсов и кодера 21 , который начинает вырабатывать кодированный сигнал синхронизации, поступающий на внод декодера 2, По окончании синхросигнала декодер 2 и кодер 2 вырабатывают импульсы. Выкодной импульс кокациИ} вход дешифратора 27 соединен с выходом счетчика 24, выход генератора 3 соединен с первым входом четвертого коммутатора 30 и входом третьего коммутатора 295 выход декодера 2 соединен с первым входом пятого коммутатора 31, второй вход которого соединен с вторым выходом кодера 21, выходы фильтров 19 и 18 соединены с выходами первого коммутатора 25, выход фазового корректора 4 соединен с первым входом шестого .коммутатора 32 и входом второго коммутатора 28,

первый выход которого соединен с вхо- дон регулируемого усилителя 33, а

первый выход которого соединен с вхо- дон регулируемого усилителя 33, а

второй выход с общей точкой устройства, второй вывод катушки 6 соединен иерез резистор 35 с общей точкой устройства.и вторым входом шестого коммутатора 32, первый выход третьего коммутатора 29 соединен с входом фильтра 18, второй и третий соответственно - с входами первого

числительное устройство 46, содержа- щее сумматор 47 и интерфейс 48 связи,

а также регистрирующее устройство 49.

Источник работает следукяцим образом ,

В исходном состоянии счетчик 24

„ .,.,. ,

сброшен. Сигнал запуска поступает с панели 20 управления. Этим сигналом

сброшен. Сигнал запуска поступает с панели 20 управления. Этим сигналом

прои.зводится запуск ротора генератора 23 рхмпульсов и кодера 21 , который начинает вырабатывать кодированный сигнал синхронизации, поступающий на внод декодера 2, По окончании синхросигнала декодер 2 и кодер 2 вырабатывают импульсы. Выкодной импульс кодера 2 nocTiTiaer в опорный генератор 22, а выходной импульс декодера 2 - в генератор 3, С этого момента начинает работать объект контроля и одновременно происходит контроль его параметров, Первый выходной импульс генератора 23 импульсов поступает на вход счетчика 24.

Дешифратор 27 вырабатывает сигнал, под действием которого выходные сигналы декодера 2 и кодера 21 проходят через пятый коммутатор 31 и поступают на вход измерителя 42 временных ин- :;

гармоники из сигнала ускорения опор ной плиты производит первый фильтр Для компенсации фазовых искажений возникающий в первом фильтре 18 сиг нал с выхода генератора 3 проходит .через второй фильтр 19, идентичный по фазочастотной характеристике пер вому фильтру 18. Сигналы с первого 18 и второго 19 фильтров, .сравниваю ся по фазе в фазовом корректоре 4 и осуществляют сдвиг по фазе выходног сигнала с фазового корректора 4 таким образом, чтобы сигналы с датчик

тервалов (фиг.2), при этом происходит 14 ускорения и генератора 3 были в

гармоники из сигнала ускорения опорной плиты производит первый фильтр 18, Для компенсации фазовых искажений возникающий в первом фильтре 18 сигнал с выхода генератора 3 проходит .через второй фильтр 19, идентичный по фазочастотной характеристике первому фильтру 18. Сигналы с первого 18 и второго 19 фильтров, .сравниваются по фазе в фазовом корректоре 4 и осуществляют сдвиг по фазе выходного сигнала с фазового корректора 4 таким образом, чтобы сигналы с датчика

14 ускорения и генератора 3 были в

Изобретение относится к сейсмо- разведочной технике, а именно устройствам крнтроля и управления источниками сейсмических сигналов. Цель - повышение качества источника за счет расширения числа контролируемых параметров. За счет введения дешифратора, регулируемого усилителя и контрольно-измерительного комплекса, соединенных через пять дополнительно введенных коммутаторов, обеспечивается возмоясность в зависимости от состояния дешифратора автоматически контролировать несинхронность запуска, коэффициенты передачи по каналам датчиков массы и золотника и по каналу рабочего сигнала. 2 ил. (/)

контроль точности синхронизации за- . пуска источника сейсмических сигна- . лов.

Генератор 3 на своем выходе вырабатывает синусоидальный сигнал заданной частоты. Этот сигнал, пройдя через фазовый корректор- 4 и суммирующий усилитель 5, преобразуется в ток, поступающий в катушку 6 электромеханического преобразователя 7 гидроусилителя 8, Электромеханический преобразователь 7 осуществляет преобразование тока катушки 6 в механическое перемещение золотников гидроусилителя 8, управляющего потоком рабочей жидкости в цилиндре инерционной массы 10. Инерционная масса 10 совершает движения и через шток 12 и опорную плиту 13 передает колебания в грунт. Датчики массы 11 и золотника 9 с фа- зочувствительньми детекторами 15 и 16 реализуют обратные связи по положению массы и золотника, обеспечивая заданный режим работы.

Коэффициенты передачи фазочувст- вительных детекторов 15 и 16 существенным образом влияют на этот режим. Кроме того, коэффициенты преобразования датчиков 9 и 11 также влия20

25

30

35

40

фазе.

При этом с учетом точности синхронизации определенный фазовый сдвиг должен быть между сигналами на выходе опорного генератора 22 и датчика 14 ускорения. На этот -параметр сущег ственное влияние оказывает идентичность фаз овых характеристик первого 18 и второго 19 фильтров. Второй импульс с выхода генератора 23 импульсов устанавливает счетчик 24. Начинается вторая проверка. На генератор 17 запитки поступает с дешифратора 27 сигнал, под действием которого сигнал на его выходе становится равным нулю, при этом сигналы с датчиков 9 и 11 также становятся . равными нулю, объект контроля переводится в нерабочее состояние, при котором инерционная масса 10 колебания не совершает.

Сигнал с выхода фазового корректора 4 проходит на вход суммирующего усилителя 5 и через коммутатор 32 на вход вольтметра 43 (фиг.2). Производится контроль входного напряжения суммирующего усилителя 5, При этом сигнал с выхода генератора 3 поступает через четвертый коммутатор 30 на

ioT на этот режим, а коэффициенты пре- . вход частотомера 4 (фиг, 2). Третий образования датчиков зависят от ве- выходной импульс генератора 23

зависят от ве- ,личины напряжения и частоты выходного сигнала генератора 17 запитки. Поэтому в то время, когда происходит контроль точности синхронизации, четвер- тьй 30 и шестой 32 коммутаторы подключают на входы частотомера 41 и вольтмера 43 СФиг.2) сигнал генератора 17 запитки, осуществляя контроль указанных параметров.

Датчик 14 ускорения на своем .выходе вырабатывает сигнал, являющийся сигналом обратной связи для системы фазовой коррекции. Выделение первой

50

55

импульсов устанавливает, счетчик 24. При этом с дешифратора поступает сигнал на управляющий выход коммутатора 32 и производится измерение падения напряжения на резисторе 35, Таким образом, производится контроль коэффициента передачи суммирующего усилителя 5 на заданной частоте.

Четвертьш импульс генератора 23 импульсов производит замыкание вьгхода фазового корректора 4 на общую точку И первый вход суммирующего усилителя .5 на последующий контроль не влия

фазе.

При этом с учетом точности синхронизации определенный фазовый сдвиг должен быть между сигналами на выходе опорного генератора 22 и датчика 14 ускорения. На этот -параметр сущег ственное влияние оказывает идентичность фаз овых характеристик первого 18 и второго 19 фильтров. Второй импульс с выхода генератора 23 импульсов устанавливает счетчик 24. Начинается вторая проверка. На генератор 17 запитки поступает с дешифратора 27 сигнал, под действием которого сигнал на его выходе становится равным нулю, при этом сигналы с датчиков 9 и 11 также становятся . равными нулю, объект контроля переводится в нерабочее состояние, при котором инерционная масса 10 колебания не совершает.

Сигнал с выхода фазового корректора 4 проходит на вход суммирующего усилителя 5 и через коммутатор 32 на вход вольтметра 43 (фиг.2). Производится контроль входного напряжения суммирующего усилителя 5, При этом сигнал с выхода генератора 3 поступает через четвертый коммутатор 30 на

вход частотомера 4 (фиг, 2). Третий выходной импульс генератора 23

импульсов устанавливает, счетчик 24. При этом с дешифратора поступает сигнал на управляющий выход коммутатора 32 и производится измерение падения напряжения на резисторе 35, Таким образом, производится контроль коэффициента передачи суммирующего усилителя 5 на заданной частоте.

Четвертьш импульс генератора 23 импульсов производит замыкание вьгхода фазового корректора 4 на общую точку И первый вход суммирующего усилителя .5 на последующий контроль не влия

b

hre

еТо Вьпгодной сигнал генератора 3 поступает через коммутатор 29 на входы фазочувствительного детектора 6 и коммутатора 32, Произзодится измере- :ние входного напряжения фазочувствн- тельного датектора 16,

Пятый кйпульс генератора 23 импуль ICOB устанавливает счетчик, при этом Дешифратор под.ключает вьшс. Д резисто- |ра 35 через шестой коммутатор 32 к |входу вольт;мера 43 (фиг, 2). Таким |образом, измеряется коэффи дазнт пере- Ьачи по каналу датчика 1I массьь I Работа устройства при гост шленин: С выхода генератора импулгосоз шестого седьмого импульсов аналогична рабо- е устройства во время действия четвертого и пятого импульсов, Отличие: заключается липь в том, что сигнал с генератора 3 поступает через третий коммутатор 29 на вход первого фазочувствительного детектора 15 и ПРОИЗВОДИТСЯ измерение его напряжения : Во время измерения напряжения на jpesHCTope 35 сигнал с выходов третье- Го коммутатора 29 поступает на входы Соответствующих фазочувствительньпг Йет-екторов , Во время последующих им- йульсов производится контроль системы фазовой коррекции и ее элементов.

Во время прихода- восьмого импульса Сигнал с выхода генератора 3 проходит через третий коммутатор 29 и постзшае

.йа вход первого фильтра 18, Таким образом, на два фильтра постзшает один и тот же сигнал. При этом через первый коммутатор 25 на вход фазометра 44 поступают сигналы с .выходов первого 18 и второго I9 фильтров, Производится контроль идентичности фазовой характеристики фильтров на заданной частоте..

Во время прихода девятого импульса

.счетчик 24 устанавливается в такое состояние, при котором дешифратор подключает через второй комьзутатор 28 н регулируемый усилитель 33 выход фазового корректора. 4 к входу первого фильтра 18, При этом вьсю/гл регулирующего усилителя-33 и orfcpHoro re.sa-- ратора 22 подключаются через первый коммутатор 25 к входу фазскетра 44. Йроизводится контроль рабогы системы фазовой коррекции без работы исполн л: тельных гйдравлическкйс элементов ги,;:;,- роусилителя 8 и инерционной массы 10,,

При приходе следующих шчпульсов под действием сигнала: с дешифратора 2

.:7ронзводится изменение коэффиц .:га передачи регулируемого усилителя 33, что позволяет контролировать величину фазовой ошибки в зависимости от

сигнала на входе системы фазовой коррекции (фильтр 18) объекта контроля, производится определение динамического диапазона системы фазовой коррекции.

Последний импульс с выхода генератора 23 импульсов возвращает обьект контроля в рабочее состояние: включается генератор 17 запитки, ни один

5 из выходов третьего коммутатора 29 не подключается к своему входу, сигнал иа вход регулируемого усилителя 33 не подается, выход фазового корректора 4 подключается к входу суммирующего усилителя 5 и не замыкается на общую точку устройства, В этом режиме к входу фазометра 44 подключаются выходы опорного генератора 22 и датчи-. ка 4 ускорения и контролируются точ- 5 нести фазовой синхронизации объекта. контроля. Во время проверок устройство 26 индикации индицирует наименование проверяемого параметра.

0

0

5

0

5

O

Информация, представленная кодом, с выходов частотомера 41, измерителя 42 временных интервалов, вольтметра 43 и фазометра 44 поступает на входы вычислительного устройства 46. Кроме-тогоS . па входы вычислительного 5 стройства 46 поступает информация с постоянного запоминающего устройст- в.а 45; адресные входы которого подключены к выходу дешифратора 27. В постоянном запоминающем устройстве 45 хранится номинальное значение измеряемого параметра объекта контроля в двоичном коде.

Таким образом, информация на выходах, постоянного запоминающего устройства 45 зависит от состояния дешифратора 27, т.е. от проверяемого параметра объекта контроля.

В вычислительном устройстве 46 су - матор 47 производит вычисление разности между значением измеренного параметра и значением параметра, хранящимся в посто.янном запоминающем устройстве 45, Полученная информация преобразуется интерфейсом 48 связи и передается от сумматора 47 к регистрирующему устройству 49, которое производит регистрацию показаний приборов и Bej-iH4HH отклонений.

Формула изобретения

Источник сейсмических сигналов, включающий последовательно соединенные декодер, генератор, фазовый корректор, суммирующий усилитель, связанный с первым выводом катушки элек- тромеханического преобразователя гидроусилителя с датчиком золотника, соединенную с гидроусилителем инерционную массу с датчиком массы и штоком, жестко связанньм с опорной плитой, имеющей датчик ускорения, выходы датчиков золотника и массы через парвый и второй фазочувствительные детекторы соединены с вторым и третьим входами суммирующего усилителя, а входы - с генератором запитки, выход датчика ускорения через первый фильтр соединен с вторым входом фазового корректора, третий вход которого через второй фильтр соединен ,с выходом генератора, и устройство контроля, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, кодер и панель управления, выход которой соединен с входом генератора импульсов, выход которого связан с входом счетчика, первьм коммутатор, первый вход которого соединен с. вьтодом опорного генератора, устройство индикации, второй выход кодера соединен с входом декодера, отличающийся тем, что,с целью повьпле- ния эффективности контроля за счет расширения числа контролируемых параметров, в ус/гройство контроля введены второй, третий, четвертый, пятый и шестой коммутаторы, дешифратор, ре зистор, регулируемый усилитель и контрольно-измерительный комплекс, причем первый второй, третий и четвертый входы контрольно-измерительно

го комплекса соединены с выходами первого, четвертого, пятого и шестого коммутаторов, а управляю1ций вход . соединен с входом устройства индикации и выходом дешифратора, вход которого соединен с выходом счетчика, выход генератора соединен с первым входом четвертого коммутатора и вхо10 дом третьего коммутатора, выход декодера соединен с первым входом пятого коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом кодера, выходы первого и второго фильтров динены с третьим и четвертым входоми первого коммутатора соответственно, второй вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя и входом первого фильтра, выход фазового кор20 ректора соединен с первым входом шестого коммутатора и входом второго коммутатора, первый выход которого соединен с входом регулируемого усилителя S а второй выход - с общей точ25 кой устройства контроля, выход суммирующего усилителя объекта контроля соединен с вГорым входом шестого коммутатора и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с об30 щей .точкой устройства контроля, первый выход третьего коммутатора соединен с входом первого фильтра, второй и третий выходы связаны соответственно с входами первого и второго фазо g чувствительных детекторов и с третьим и четвертым .входами шестого коммутатора, управляющие входы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого коммутаторов и регулируемого 40 усилителя соединены с выходом депшфра- тора, а выход генератора запитки соединен с пятым входом шестого коммутатора и вторым входом .четвертого коммутатора.

Фиг. 2