Устройство для морской электроразведки Советский патент 1990 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к электромагнитным методам исследований и может быть использовано в морской электроразведке для поиска аномальных включений, обнаружения инженерных коммуникаций и т.п.

Цнль изобретения - повышение помехоустойчивости измерений путем исключения помех, вызванных волнением моря.

На чертеже изображена структурная схема предложенного устройства.

Устройство для морской электрораз- ,ведки состоит из генератора 1, излучателя 2, приемника 3 поля, избира тельного усилителя 4, фазовращателя 5, первого 6 и второго 7 демодуляторов, первого 8 и второго 9 компенсаторов постоянного напряжения, первого 10 и второго 11 усилителей

постоянного тока, первого 12 и второго 13 регулируемых аттенюаторов, инвертора 14, двухпоэиционного ключа 15, сумматора 16, фильтра 17 низких частот и блока 18 измерения и регистрации, При этом фазовращатель 5 выполнен с фиксированным фазовым сдвигом 90°5 выход генератора 1 подключен к излучателю 2, второму входу первого демодулятора 6 и ВХОДУ фазовращателя 5, выход которого . соединен с вторым входом второго демодулятора 7, приемник 3 поля подключен через избирательный усили- тёль 4 к первым входам демодуляторов 6 и 7. Демодулятор 6„ компенсатор 8 постоянного напряжения 3усилитель 10 постояного тока и регулируемый аттенюатор 1 2 соединены последовательно. Последо- вательно соединены и демодулятор 7, компенсатор 9 постоянного напряжения, усилитель 11 постоянного тока и регулируемый аттенюатор 13, Выход первого регулируемого аттенюатора 12 с оединен с входом инвертора 14 и первым входом двухпозиционного ключа

15.Выход инвертора 14 подключен к второму входу двухпозиционного ключа 15} выход которого соединен

с первым входом сумматора 16, Выход

второго регулируемого аттенюатора

13 соединен с вторым входом сумматора

16,выход которого через фильтр 17 низких частот подключен к блоку 18 измерения и регистрации.

Устройство работает следующим обра зом,

Генератор 1 вырабатывает переменны ток, который протекает по излучателю 2, в результате чего в среде воз- буждается первичное электромагнитное поле. Приемник 3 поля преобразует (Электромагнитное поле в электрическое напряжение, которое усиливается избирательным усилителем 4, Усиленное на- пряжение подается на первые входы первого 6 и второго 7 демодуляторов. На вторые входы демодуляторов подается опорное напряжение с генератора 1 , при- чем на второй демодулятор опорное на- пряжение поступает через фазовращатель 5s который осуществляет поворот фазы на 90°. Таким образом, демодуляторы 6 и 7 выделяют огибающие двух квадратурных составляющих входного сигдала. Напряжения с выходов демодуляторов поступают на входы компенсаторов 8 и 9 постоянного напряжения, где происходит вычитание неинформативной

e 5

5

0 5 0 5

0

постоянной составляющей из продетекти- рованных сигналов. Затем сигналы усиливаются усилителями 10 и 11 постоянного тока до уровня, достаточного для последующей регистации, и поступают на регулируемые аттенюаторы 12 и 13. С выходов регулируемых аттенюаторов 12 и 13 сигналы подаются на входы сумматора 16, причем с выхода второго аттенюатора 11 непосредственно, а с выхода первого регулируемого аттенюатора 12 либо через ключ 15, либо через инвертор 14. С помощью регулируемых аттенюаторов 12 и 13 и двухпозиционного ключа 15 устанавливаются масштабные коэффициенты и знак суммирования, при которых обеспечивается максимальное подавление помех. Бели- чины масштабных коэффициентов и знак суммирования зависят от параметров устройства (рабочая частота, расстояние между излучателем и приемником поля, глубина, на которой находятся излучатель и приемник поля), а также от электропроводности морской среды. Поэтому для каждого конкретного случая использования предложенного устройства величины масштаб- - ных коэффициентов постоянны, а положение двухпозиционного ключа фиксировано. Их выбор производится экспериментальным путем. I

В процессе электроразведочных

работ в случае отсутствия аномалий и волнения моря напряжение на выходах компенсаторов 8 и 9 и на выходе сумматора 1 (S равно нулю. При появлении аномалии в морской среде возникает переизлучаемое аномалией вторичное электромагнитное поле, которое приводит к приращению амплитуды и начальной фазы напряжения на выходе приемника 3 поля. Аналогичные изменения напряжения по амплитуде и начальной фазе происходят также вследствие волнения моря.Эти приращения детектируются демодуляторами 6 и -7 и после компенсации постоянной составляющей и усиления в определенных соотношет- ниях поступают на сумматор 16. В . результате происходит компенсация помех, обусловленных волнением моря, и на выходе сумматора 16 формируется сигнал, вызванный аномалией. Сигнал поступает на фильтр 17 низких частот, имеющий полосу пропускания, согласованную со спектром сигнала, после

чего регистрируется блоком .18 измерения и регистрации.

В предложенном устройстве генератор 1 может быть выполнен в виде транзисторного либо тиристорного инвертора, а излучатель 2 - в виде диполя, рамки или длинного кабеля. Приемник 3 поля может быть электрического или магнитного типа. В качестве демодуляторов 6 и 7 можно использовать либо амплитудный и фазовый детекторы, либо синхронные детекторы. Компенсаторы 8 и 9 постоянного напряжения могут выполняться либо в виг,е фильтра высоких частот, не пропускающего постоянной составляющей, либо в виде устройства, содержащего источник опорного постоянного напряжения, блок вычитания и регулируемый аттенюатор, охваченные контуром автоматического регулирования. К - остальным блокам, входящим в состав предложенного устройства для морской электроразведки, не предъявляются специальные требования, они могут быть выполнены по общепринятым схемам

Формула изобретения

Устройство для морской электроразведки, содержащее генератор, выход которого подключен к излучателю, приемник поля, выход которого подключен к входу избирательного усилителя, первый регулируемый аттенюатор, фазовращатель, первый демудолятор, сумматор, первый усилитель постоянного тока и блок измерения и регистрации,

отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при воздействии помех, вызванных волнением моря, оно дополнительно содержит второй демодулятор, два компенсатора постоянного напряжения, второй регулируемый аттенюатор, второй усилитель постоянного тока, инвертор, двухпозиционный ключ и фильтр низких частот, причем фазовращатель выполнен с фиксированным фазовым сдвигом 90°, выход избиратель- ного усилителя подключен к первым

5 входам первого и второго демодуляторов, выход генератора дополнительно подключен к второму входу первого демодулятора и через фазовращатель- к второму входу второго демодулятора,

выход первого демодулятора подключен через последовательно соединенные первый компенсатор постоянного напряжения, первый усилитель постоянного тока и первый регулируемый

5 аттенюатор к первому входу двухпо- зиционкого ключа и входу инвертора, выход которого соединен с вторым входом двухпозиционного ключа, выход двухпозиционного ключа подключен

0 к первому входу сумматора, выход второго демодулятора подключен через последовательно соединенные второй компенсатор постоянного напряжения, второй усилитель постоянного тока и второй регулируемый аттенюатор к второму входу сумматора, выхбд которого через фильтр низких частот подключен к блоку измерения и регистра ции.

5

I

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано в морской электроразведке для поиска аномальных включений в породах дна морей и океанов, обнаружения инженерных коммуникаций. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости измерений путем исключения помех, вызванных волнением моря. Эта цель достигается введением в устройство, содержащее генератор, приемник поля, избирательный усилитель, регулируемый аттенюатор, фазовращатель, демодулятор, сумматор, усилитель постоянного тока и блок измерения и регистрации, дополнительных узлов: второго демодулятора, двух компенсаторов постоянного напряжения, второго регулируемого аттенюатора, второго усилителя постоянного тока, инвертора, двухпозиционного ключа и фильтра низких частот. Благодаря такому выполнению устройство позволяет при отсутствии аномального объекта частью активной составляющей принятого сигнала скомпенсировать реактивную составляющую (или наоборот), обусловленную волнением моря, а затем производить поиск аномальных объектов при скомпенсированном влиянии волнения моря. 1 ил.

Редактор Л.Пчолинская

Составитель В.Попов

Техред М.Ходанич Корректор А.Осауленко

Заказ 2088

Тираж 418

ВЕШИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное