Устройство для аэрогеоэлектроразведки Советский патент 1990 года по МПК G01V3/10 

Изобретение относится к разведочной геофизике и может быть использовано в аэрогеоэлектроразведке для регистрации характеристик эллиптической поляризации магнитного поля методом дипольного индуктивного профилирования .

Цель изобретения - повыгаение точ- ности измерений путем исключения

1

погрешностей, обусловленных нестабильностью во времени собственных фазовых сдвигов магнитоприемников.

На чертеже представлена структурная схема предла1:аемого устройства.

Устройство содержит взаимно ортого- ;нальные первый 1 и второй 2 магнито- ;приемники,предварительные усилители 3 и 4, управляемый фазовращатель 5,

суммарно-разностную схему 6, дифференциальный коммутационный указатель 7, первый 8, второй 9 перемножитель и интегратор 10, причем последователь- но соединенные первый магнитоприемник 1, предварительный усилитель 3 и суммарно-разностная схема 6, два выхода которой соединены с двумя входами дифференциального коммутационного ука зателя 7, подключены к первому входу перемножителя 9, последовательно соединенные второй, магнитоприемник 2 к предварительный усилитель 4 подклгоче- :ны к вхЬду управляемого фазовраща- ;теля 5, выход которого подключен к ;второму входу суммарно-разностной :схемы 6, выходы предварительных уси- лителей 3 и 4 подключены также к дззум входам перемножителя 8, соединенного с вторым входом перемножителя 9, а выход последнего через интегратор 10 подключен к входу управления управ- ляемого фазовращателя 5,

Устройство работает следующим об- разом.

Взаимно ортогональные первый 1 и второй 2 магнитоприемиржи расположенные в буксируемой самолетом посредством гибкого трос-кабеля гондолejnpe- образуют первичное и вторичное магнитные поля в соответствующие напряжения. Эти напряжения усиливаются предварительньпчи уси.пите;пями 3 и 4, Одно из ЭТИ.Х напряжений поворачива- ется по фазе на F/2 управляемым фазовращателем 5 и совместно с другим поступает на входы суммарно-разностной схемы 6, на выходе которой обра- зуются векторные сумма и разность .указанных напряжений. Напряжения суммы, и разности сравниваются по амплитуде дифференциальным коммутационным указателем 7, Разность амплитуд (или их квадратов - в зависимости от типа детектора указателя) содержит информацию о вторичном поле,

В процессе полета гондола,подвешенная на трос-кабеле к самолету, подобно маятнику сонершает почти пе- риодические колебания с периодом 0,05-0,1 с вокруг некоторого положения равновесия, определяемого средним углом ее сноса относительно самолета. При этом возникают измене- кия сигналов.на выходах магнитоприем ников, так как меняется ориентация магнитоприемников относительно первичного и вторичного магнитных полей. Эти изменения используются для компенсации, погрешностей измерений,

возникающих при отличии фазового . сдвига, вносимого магнитоприемника- ми, предварительными усилителями и фазовращателем, от 1Г/2, Для этого выходные напряжения предварительных: усилителей перемножаются перемножителем 8, результат этой операции умножается на выходной сигнал дифференциального коммутационного указателя 7 перемножителем 9, выходное напряжение которого, отфильтрованное интегратором 10, используется для управления величиной фазового сдвига фазовращателя 5.

Ориентация системы ортогональных магнитоприемников 1 и 2 осуществляется так, что среднее значение направления момента одного из них совпадает с направлением вектора напряженности магнитного поля в точке приема, В этом слзгчае напряжение на выходе дифференциального коммутационного указателя 7 г

и.

К

4 г

- (f, )cos (; Н o VsiaQtJ, (1)

де Н, и Н - напряженность соответственно первичного и вторичного магнитного поля;

К-- коэффициент преобразования магнитоприемников 1 и 2 с учетом усиления предварительными усилителями 3 и 4;

- угол между направлениями векторов первичного и вторичного магнитных полей, не зависящий от ориентации магнитоприемников и 2;

ф и (f начальные фазы напря- женностей первичного и вторичного магнитных полей;

у - фазовая нестабильность, равная фазовой погрешности узлов 1-5 устройства;

Я - частота колебаний гон- доды вокруг среднего :

угла сноса с угловой a mлитyдoй J о. ; t - текущее время. При этих же условиях напряжение а выходе первого перемножителя 8

г

бильности пе нитоприемник ки квадратур при калибров воляет повыс

и.

К

Aef sinift. (2)Формул

,159А477

бильности первого 1 и второго 2 маг- нитоприемников и погрешности устанойг- ки квадратурного фазового сдвига при калибровке аппаратуры, что позволяет повысить точность измерений.

изобрете ния

Изобретение относится к разведочной геофизике и может быть использовано в аэрогеоэлектроразведке для регистрации характеристик эллиптической поляризации магнитного поля методом дипольного индуктивного профилирования. Цель изобретения - повышение точности измерений путем исключения погрешностей, обусловленных нестабильностью во времени собственных фазовых сдвигов магнитоприемников. Устройство содержит два взаимно ортогональных магнитоприемника, два предварительных усилителя, выходы которых (непосредственно и через управляемый фазовращатель) соединены с входами суммарно-разностной схемы, выходами подключенной к входам дифференциального коммутационного указателя. В устройство введены два перемножителя и интегратор. Выходы магнитоприемников соединены с входами соответствующих предварительных усилителей, выходы которых подключены к входам первого перемножителя, выходам подключенного к одному из входов второго перемножителя. Другой вход второго перемножителя соединен с выходом дифференциального коммутационного указателя, а выход через интегратор подключен к регулирующему входу управляемого фазовращателя. 1 ил.

Как следует из (1), составляющая аддитивной погреганости изменяется с частотой колебаний гондолы. В чисто виде аналоговый сигнал, связанный с болтанкой гондолы, но не зависящий от фазовой погрещности фазовращателя присутствует на выходе первого перемножителя 8.

На выходе интегратора-10 образуется отфильтрованный от переменных составляющих сигнал, пропорциональный произведению выходных сигналов указателя 7 и первого перемножителя 8, Перемножение осуществляется вторым перемножителем 9, выходное напряжение которого

Uj --g- H ;(4 of)%inv,

Выход интегратора 10 соединен с управляющим входом фазовращателя 5 замыкая цепь обратной связи системы автоматического регулирования,включающей регулируемый фазовращатель 5, суммарно-разностную схему 6, указатель 7, первый 8 и второй 9 перемножители, интегратор 10, выходной сигнал которого управляет величиной фазового сдвига фазовращателя 5,компенсируя погрешности квадратурного фaзoвpaщafеля 5, первого 1 и второго 2 магнитоприемников, предварительных усилителей 3 и 4.

Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется автоматическая компенсация фазовой неста0

0

5

Устройство для аэрогеоэлектрораз- ведки, содержащее первый и второй взаимно ортогональные магнитоприем- ники, два предварительных усилителя, управляемьй фазовршцатель, суммарно- 5 разностную схему и дифференциальный коммутационный указатель, причем выход первого предварительного усилителя подключен к первому входу суммарно-разностной схемы, выход второго предварительного усилителя подключен через управляемый фазовращатель к второму входу суммарно-разностной схемы, два выхода которой соединены с двумя входами ди(Ъферен- циального коммутационного указателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем исключения погрешностей-,обусловленных нестабильностью во времени . собственных фазовых сдвигов.магнитоприемников, в него введены первый и второй перемножители и интегратор, причем выходы первого и второго магнитоприемников соединены с входами соответственно первого и второго предварительных усилителей,выходы которых дополнительно соединены с . двумя входами первого перемножителя, ыход второго перемножителя через интегратор подключен к входу управления управляемого фазовращателя, а два входа второго перемножителя соединены с выходами соответственно дифференциального коммутационного указателя и первого перемножителя.

0

5

0