Полевой калибратор низкочастотной электроразведочной аппаратуры Советский патент 1991 года по МПК G01V13/00 

Изобретение относится к геоэлектроразведке и может быть использовано для калибровки в полевых условиях аппаратуры метода частотного зондирования в диапазоне 0-10 Гц.

Цель изобретения - повышение точности калибровки амплитудно-частотной характеристики.

На чертеже представлена структурная схема полевого калибратора низкочастотной электроразведочной аппаратуры.

Полевой калибратор содержит источник 1 стабилизированного напряжения, кнопку 2, первую RC-цепь, выполненную в виде параллельно соединенных резистора 3 и конденсатора 4, вторую RC-цепь, выполненную в виде параллельно соединенных резистора 5 и конденсатора 6,инвертор, выпопненный в виде операционного усилителя 7 с двумя резисторами 8 и 9 одинакового номинала, и сумматор, выполненный в виде операционного усилителя 10 и трех резисторов 11 13, причем первые выводы резисторов 3 5 и конденсаторов 4, 6 соединены с общей шиной калибратора, вторые выводы резистора 3 и конденсатора 4 подключены к первому контакту первого нормально замкнутого ключа кнопки 2 и суммирующим пе истором 12 вторые выводы резистора 5 и кпндрнса тора 6 подсоединены к первому контакту

о

00

ЬVJvj

второго нормально замкнутого ключа кнопки 2 и резистору 8. вторые контакты кнопки 2 соединены с источником 1 стабилизированного напряжения, выход операционного усилителя 7 соединен с резистором 11, а выход операционного усилителя 10 служит выходом полевого калибратора

Полевой калибратор низкочастотной электроразведочной аппаратуры работает следующим образом.

В исходном состоянии конденсаторы 4 и 6 заряжены до напряжения, вырабатываемого источником 1, вследствие того, что в этом состоянии оба ключа кнопки 2 замкнуты. При этом на выходе операционного усилителя 10 напряжение равно нулю, так как на два входа усилителя 10 через резисторы 11 и 12 подаются два напряжения, равные по амплитуде и противоположные по знаку (сопротивления резисторов 8 и 9 подбирают строго одинаковыми, поэтому операционной усилитель 7 инвертирует сигнал, имеющийся на конденсаторе 6, с коэффициентом передачи, строго равным минус единице),

В момент проведения калибровки нажимают кнопку 2, ключи этой кнопки 2 размыкаются, и начинается разряд конденсаторов 4 и 6 через резисторы 3 и 5 по экспоненциальному закону. В результате на выходе операционного усилителя 10 формируется выходное напряжение U колоколооб- разной формы

t J

R1 С2

U U0 (е- е),

где Do - напряжение, вырабатываемое источником 1;

RI и R2 - сопротивления резисторов 3 и 5 соответственно;

Ci и С2 емкости конденсаторов 4 и 6 соответственно;

t - текущее время, отсчитываемое от нажатия кнопки 2.

Изменяя величины номиналов резисторов 3, 5 и конденсаторов 4, 6 можно изме- ня гь е широких пределах ширину и крутизну фронтов нарастания и спада калибровочного сигнала колоколообразной формы и тем самым изменять в широких пределах спектральный состав этого импульса. Для контроля амплитудно-частотной характеристики аппаратуры в диапазоне 0-4 Гц постоянную времени цепи, состоящей из резистора 3 и конденсатора 4, целесообразно выбрать равной 7 с, а постоянную времени цепи, состоящей из резистора 5 и конденсатора б, равной 17 с.

Возможны три варианта использования данного полевою калибратора

а) если точность калибровки ограничена 1-3% (что в большинстве случаев достаточно для калибровки электроралведочной аппаратуры), то, применяя высокостабильные

элементы схемотехники (прецизионные резисторы, качественные конденсаторы с малыми токами утечки типа К76П, оысоко- стабильные источники питания, схемы, например, на основе стабилитронов Д818Е)

можно обеспечить устойчивость амплитуды и формы спектра калибровочного сигнала и проводить калибровку обычным способом без регистрации самого калибровочного сигнала;

б) при использовании аппаратуры только с одним каналом регистрации можно последовательно регистрировать вначале сам калибровочный сигнал, а затем (сразу же) сигнал отклика калибруемой аппаратуры,

в) при использовании многоканальных

регистраторов (например, с записью на све- толучевой осциллограф) может быть задействован специальный канал одновременной регистрации с сигналом отклика и сигнала

калибровочного устройства.

Далее записанные сигналы оцифровываются, и проводится их спектральный анализ на ЭВМ, а амплитудно-частотную характеристику поверяемой аппаратуры

получают путем деления спект ра сигнала на выходе поверяемой аппаратуры на спектре сигнала, вырабатываемого калибратором.

Повышение точности калибровки амплитудно-частотной характеристики поверяемой аппаратуры достигается за счет того, чго амплитуда составляющих калибровочного сигнала колоколообразной формы в пределах спектра сигналов, регистрацию которых должна производить эта апиаратура, изменяется в небольших пределах, что позволяет с одинаковой точностью проводить кслибровку во всем диапазоне рабочих частот.

Формула изобретения

Полевой калибратор низкочастотной эпектроразведочной аппаратуры, состоящий из формирователя калибровочного импульса с источником стабилизированного

напряжения и кнопкой, отличающийся том, что, с целью повышения точности калибровки амплитудно-частотной характеристики при низком энергопотреблении калибратора, формирователь калиброоочног о импульса снабжен инвертором, двух- входовым сумматором и двумя RC-цепями с различными постоянными времени, каждая из которых выполнена в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, подключенных первыми выводами к общей

шине калибратора, причем второй вывод первой RC-цепи соединен с первым контактом первого нормально замкнутого ключа кнопки и с первым входом сумматора, второй вывод второй RC-цепи соединен с первым контактом второго нормально замкнутого ключа кнопки и через инвертор - с вторым входом сумматора, вторые контакты первого и второго ключей кнопки подключены к источнику стабилизированного напряжения, а выход сумматора служит выходом полевого калибратора.

Изобретение относится к геоэлеюро- разведке и может быть использовано для калиброоки в полевых условиях аппаратуры метода частотного зондирования в диапазоне 0-10 Гц. Цель изобретения - повышение точности калибровки амплитудно частотной характеристики достигается тем, что калибровку выполняют импульсом колоколе образной формы спектральный состав которого близок к спектральному составу подлежащего регистрации сигнала, принимаемого из земли. Для формирования такого калибровочного сигнала используются две резистивно-емкостные цели с разными постоянными времени, инвертор и сумматор, причем резистивно-емкосгныг цепи подключены параллельно источнику стабилизированного напряжения через кнопку. Если эту кнопку нажать, начинается разряд конденсаторов на сопротивления по экспоненциальному закону Гигнап с одною конденсатора подается непосредственно на первый вход сумматора а с другою конденсатора - на второй вход сумматопа через инвертор. На выходе сумматора получают калибровочный сигнал колоколообразной формы. 1 ил. сл с