Способ геоэлектроразведки и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01V3/08 

(Л

с

Изобретение позволяет с высокой помехоустойчивостью измерить сигнал в способе геоэлектроразведки с использованием нестационарных магнитных полей, например в методе переходных процессов (МПП). Преобразователь чисел во временные промежутки 2 формирует кратковременные импульсы напряжения в моменты времени, соответствующие вариационному ряду случайных чисел, предварительно загруженному в память запоминающего устройства, соединенного с преобразователем. Указанные импульсы через синхронизатор 6, генератор функций 7 и усилитель 8 возбуждают в источнике поля 9 импульсы возбуждения заданной формы, создающие в земле соответствующее электромагнитное поле. Возбужденное поле, преобразованное в соответствии с электрическими свойствами пород, принимается преобразователем 12 с усилителем 13. Выборка принятого сигнала, полученная стробирующим блоком 14, преобразуется с помощью АЦП 15 и поступает на цифровой фильтр 16. Отфильтрованный сигнал регистрируется регистратором 17. С.п. ф-лы 2, илл.3.

00

ел

пульсы через синхронизатор 6, генератор функции 7 и усилитель 8 возбуждают в источнике поля 9 импульсы возбуж- цения заданной формы, создающие в зем- ле соответствующее электромагнитное поле. Возбужденное поле, преобразованное в соответствии с электрическими

I Изобретение относится к области еоэлектроразведки, в которой изучают- я слабые нестационарные электромаг- Йитные поля в .-условиях помех, например к методу переходных процессов. : Целью изобретения является повьш1е- |ние помехоустойчивости измерений с и6- Ьользованием накопления сигнала. ; Способ реализуется следующим обра- Ьом. .,

; В раскладываемой на поверхности |земли проволочной петле (или заземлен- рой линии) возбуждают импульсы тока, {случайно и равномерно распределенные на временном интервале накопления. С помощью преобразователя электрического (или магнитного) поля преобразуют электромагнитное поле, возбуждаемое - импульсами тока и включающее вторич- JHoe поле и помехи, в электр-ический ;сигнал. Производят выборку из элект- рического сигнала в интервалы времени, задержанные на одинаковые промежутки времени относительно начала каж .дого импульса тока возбуждения. Амплитуду импульсов тока и выборку сигнала Изменяют по гармоническому закону - .умножают на коэффициенты К,,. Промоду- лированную по амплитуде выборку из электрического сигнала подвергают .узкополосной фильтрации на частоте (А)- сворачивают с весовой функцией, после чего результат свертки возводят в квадрат, и интегрируют .полученнук функцию. Регистрируют результат фильтрации. Последние три операции производят для разных значений задержки интервала выборки относительно начала импульса тока. Строят переходную характеристику накопленного сигнала, по которой судят о геоэлектрическом разрезе.

Предложенный способ геоэлектрораз- ведки обеспечивает формирование узкополосного сигнала и его yзк oпoлocн:xюJ

свойствами пород, принимается преобразователем 12 с усилителем 13. Выборка принятого сигнала, полученная строби- рующим блоком 14, преобразуется с помощью АЦП 15 и поступает на цифровой фильтр 16. Отфильтрованный сигнал регистрируется регистратором 17, 2 с. и 1 з,п.ф-лы, 1 ил.

фильтрацию вне зависимости от спектра изучаемой переходной характеристики. Это повыщает помехоустойчивость и разрешает тем самым внутренее противоречие между необходимостью измерения широкополосного сигнала и узкой полосой пропускания измерительного устройства с

На чертеже показана блок-схема предложенного устройства для осуществления способа

Устройство содержит генератор импульсов электромагнитного поля, включающий генератор случайных временных интервалов, например запоминающее устройство 1, загруженное вариационным рядом случайных чисел, и присоединен-- ный к нему преобразователь чисел во временные промежутки 2, связанный по цепи управления с синхронизатором 3. К синхронизатору 3 подключен генера- то.р 4 функций, соединенный через усилитель 5. мощности с источником 6 поля, которым может служить проволочная петля или зазё.мленная линия, К генера- .тору функций подключен амплитудный мо- дулптор 7, соединенный с синхронизатором 3. К амплитудному модулятору 7 подключен генератор 8 гармонического сигнала.- Измерительное устройство включает преобразователь 9 электрического .(магнитного) поля в электрический сигнал, соединенный через усилитель 10 со стр.обирующим устройством 11, связанным по цепи управления с синхронизатором 3. Стробирующее уст- .ройство 11 подключено к аналого-цифровому преобразователю 2, который соединен с цифровым фильтром 13, к ВЫХО-ду которого подключен регистратор 14.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь чисел во временные промежутки 2 формирует кратковременные импульсы напряжения в моменты времени, соответствующие ва шационному

51594354

ряду случайньгх чисел, предварительно загруженных в память запоминающего устройства 1,

Кратковременные импульсы напряжения управляют работой синхронизатора 3, в нем формируются синхроимпульсы, управляющие работой генератора 4 (функций, кото-рый вырабатывает импульсы напряжения заданной формы (прямоуголь- ной или полусинусоидальной), затем эти импульсы усиливаются усилителем 5 мощности, который возбуждает в источнике 6 поля импульсы тока заданной) формыо

Указанные импульсы тока возбузедают электромагнитное поле в земле. В месте расположения преобразователя 9 по10

глубинность и разрешающая способност

этих методов.

Формула изобретения

вичное поле, вторичное ПОЛР (nfivr--пптг- эп

ленное элек;рическимГи магнит ьжи -° ическому закону, а промодулирован- свойствами земли в окрестное™ ° амплитуде выборку из сигнала ника поля), а также помехи. Это электромагнитное поле преобразуется в

подвергают узкополосной фильтрации на частоте гармонического изменения

,,,„„ „амплитуды импульсов электромагнитного

электрический сигнал преобразователем 25 поля.

9 поля. Сигнал усиливается усилителем

3

Для реализации узкополосной фильтрации амплитудный модулятор 7, управляемый генератором 8 гармонического сигнала с частотой синхронизатором 3, умножает амплитуду импульсов напряжения в генераторе 4 функций на коэффициенты i;, а цифровой фильтр 13 синхронно умножает выборку сигнала на эти же коэффициенты К,, и сворачивает результат умножения с весовой функцией, после чего возводит в.квадрат результат свертки и интегрирует полученную функцию. Результат интегрирования .затем регистрируется устройством 14о В этом случае цифровой фильтр работает как узкополосный фильтр.

Эффективность предложенных способа и устройства заключается в существенном повышении их помехоустойчивости. Это позволит повысить реальную чувст- .вительность методов электроразведки, изучающих нестационарные электромаг- . нитные поля, а в результате увеличится

2 о Устройство, для геоэлектроразведки, содержащее генератор. импульсов электромагнитного поля, включающий генератор функций, связанный по цепи управления с синхронизатором и соеди- ненньш через усилитель мощности с источником поля, а также измеритель электрического или магнитного поля, включающий преобразователь поля в электрический сигнал, соединенный че- ре.з последовательно включенные усили-- тель и стробирующее устройство с аналого-цифровым преобразователем, вход Q цепи управления стробирующего устройства соединен с синхронизатором, а выход аналого-цифрового преобразователя - с накопителем, к которому присоединен регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него включен генератор случайных временных интервалов и присоединенный к нему преобразователь чисел во временные промежутки, связанный с входом управления син45

50

хронизатора, а также амплитудный мо55

дулятор, соединенный с генератором гармонического сигнала, а по цепи управления - с синхронизатором, подклю- ченным к генератору функций, накопитель выполнен в виде узкопол.осного цифрового фильтра, настроенного на частоту генератора гармонического сигнала .

0

глубинность и разрешающая способность

этих методов.

Формула изобретения

п

-° ическому закону, а промодулирован- ° амплитуде выборку из сигнала

3

з(

2 о Устройство, для геоэлектроразведки, содержащее генератор. импульсов электромагнитного поля, включающий генератор функций, связанный по цепи управления с синхронизатором и соеди- ненньш через усилитель мощности с источником поля, а также измеритель электрического или магнитного поля, включающий преобразователь поля в электрический сигнал, соединенный че- ре.з последовательно включенные усили-- тель и стробирующее устройство с аналого-цифровым преобразователем, вход Q цепи управления стробирующего устройства соединен с синхронизатором, а выход аналого-цифрового преобразователя - с накопителем, к которому присоединен регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него включен генератор случайных временных интервалов и присоединенный к нему преобразователь чисел во временные промежутки, связанный с входом управления син5

0

хронизатора, а также амплитудный мо5

дулятор, соединенный с генератором гармонического сигнала, а по цепи управления - с синхронизатором, подклю- ченным к генератору функций, накопитель выполнен в виде узкопол.осного цифрового фильтра, настроенного на частоту генератора гармонического сигнала .

т159435 8

3. Устройство по п.2, о т л и - . нен в виде запоминающего устройства, ча|ощееся тем, что генератор загруженного вариационным рядом длу- случ1айщ 1х временных интервалов выпол- чайных чисел.