Устройство проверки сейсмического канала Советский патент 1992 года по МПК G01V1/24 

(Л

С

Использование: в геофизике, а именно в сейсмической аппаратуре. Сущность изобретения: устройство содержит генератор качающейся частоты, соединенный через электронный коммутатор с калибровочной катушкой сейсмометра, рабочая катушка которого соединена с одним из входов двухуровневого компаратора, второй вход которого соединен с калибровочной катуш- -кой через аттенюатор и фазовый фильтр. Выход двухуровневого компаратора соединен с перопишущим гальванометром. Управляющие входы двухуровневого стро- бируемого компаратора, электронных коммутатора и ключа соединены с таймером, а управляющие входы фазового фильтра и аттенюатора соединены с соответствующими управляющими выходами генератора качающейся частоты.2 ил.

Изобретение относится к технике регистрации сейсмических полей и может быть использовано в сейсмической аппаратуре.

Известно устройство для калибровки сейсмических каналов генераторным методом в автоматическом режиме, где в калибровочные катушки сейсмометра подается ряд дискретных частот в полосе пропускания сейсмического канала (1). Запись калиб- ровочного сигнала производится на сейсмограмме. После воспроизведения записанного сигнала определяют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) сейсмического канала, в который входят датчик, усилитель, регистратор.

Известен способ проверки виброизмерительной аппаратуры сдатчиком, который заключается в возбуждении контрольным сигналом калибровочного элемента датчика и измерении после преобразования и усиления значения сигнала, полученного ча выходе рабочего элемента датчика (2). Критерием исправности аппаратуры служит срс батыва- ние или несрабатывание выходного устройства. Устройство, выполненное пэ этому способу, срабатывает (сравнивает) только уровень на одной частоте, не учить вая фазовых сдвигов в аппаратуре.

Наиболее близким по технической сущности является перопишущий регистрирующий прибор непрерывной записи сейсмической информации, содержащий сейсмоприемник, низкочастотны / усилитель, перопишущий регистратор, соединенные последовательно (3). Отметки времени на сейсмограмме наносятся от блока службы времени в виде разрыва линии записи путем включения канала пера. Калибровка проводится путем подсоединения генератора низкочастотных сигналов к калибровоч Ч 4 О Ч)

ГО

VJ

ной катушке через делитель напряжения и регистрации калибровочных колебаний, прошедших сейсмический канал.

Однако известный регистрирующий прибор сейсмической информации имеет низкую оперативность и большую трудоемкость при проверке его амплитудно-частотных характеристик, вследствие того, что результаты калибровки получают после окончания записи калибровочного сигнала и их визуального отсчета и сопоставления.

Цель - повышение оперативности, за счет автоматизации проверки амплитудно- частотной и фазо-частотной характеристики.

Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство проверки сейсмического канала, включающего сейсмометр с калибровочной и рабочей катушками и усилитель, соединенный с перопишущим гальванометром, снабженным блоком накала пера, содержащее генератор,соединенный с делителем и блоком службы времени,до- полнительно введены: электронный ключ, электронный коммутатор, логический элемент ИЛИ и в качестве генератора используется генератор качающейся частоты, а в качестве блока службы времени - электронный таймер, причем выходы электронного таймера соединены с одним из входов логического элемента ИЛИ и управляющими входами двухуровневого стробируемого компаратора, электронного ключа и электронного коммутатора, выход которого соединен с калибровочной катушкой сейсмометра и фазовым фильтром, а входы с выходами делителя и генератора качающейся частоты, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами последовательно соединенных фазового фильтра и аттенюатора, выход которого соединен с одним из входов двухуровневого стробируемого компаратора, второй вход которого соединен с рабочей катушкой сейсмометра, а выход - со вторым, входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком накала пера, при этом рабочая катушка соединена с усилителем через электронный ключ,

На фиг, 1 показана схема устройства; на фиг. 2 - фрагмент записи сейсмограммы.

Работает устройство в трех режимах следующим образом.

В режиме регистрации сейсмических волновых полей калибровочная катушка 13 отключена от генератора качающейся частоты 9, стробирующий импульс двухуровневого стробируемого компаратора 7 отсутствует, на цепь 14 подается напряжение лог, О. Сигнал с рабочей катушки 12

сейсмодатчика 1 через электронный коммутатор 2 поступает на вход усилителя 3. Усиленный сейсмический сигнал с усилителя 3 поступает на вход перопишущего га льва нометра 4. Перопишущий гальванометр 4 производит запись сейсмического сигнала на теплочувствительную бумагу. Временные метки на сейсмограмме наносятся путем обесточивания накала пера перопишущего

гальванометра 4. Управление для регистрации меток времени осуществляется по цепи: электронный таймер 11, логический элемент ИЛИ 10, перопишущий гальванометр 4. В режиме калибровки сейсмоприемника 1 по цепи 14 подается управляющий сигнал - лог. 1. Электронный коммутатор 8 подключает генератор качающейся частоты 9 к калибровочной катушке 13 сейсмодатчика 1. Этим же управляющим сигналом производится стробирование разрешение для двухуровневого стробируемого компаратора 7 и одновременно рабочая катушка 12 отключается электронным коммутатором 2 от входа усилителя 3. На двухуровневом

стробируемом компараторе 7 происходит сравнение калибровочного сигнала, снимаемого с рабочей катушки 12 сейсмодатчика 1 с опорным эталонным сигналом, который образуется от сигнала генератора качающейся частоты 9 с помощью фазовой фильтрации на фазовом фильтре 5 и нормирования по амплитуде с помощью аттенюатора 6. Коэффициент передачи по напряжению аттенюатора 6 зависит от частоты и управляется по шине 17 от генератора качающейся частоты 9, в котором в зависимости от частоты подключен соответствующий электронный ключ. Формирование фазовой характеристики в зависимости

от частоты осуществляется фазовым фильтром 5, который управляется от генератора качающейся частоты 9 по шине 17. В зависимости от состояния шины 17 подключен соответствующий ключ в фазовом фильтре

5, который изменяет сопротивление сдвига фазы. Таким образом по каждой ступенчато измененной частоте формируется амп- литуда и фаза выходного сигнала с аттенюатора 6,поступающего на один опорный вход двухуровневого стробируемогс компаратора 7.

В случае совпадения сигнала с рабочей катушки 12 с опорным сигналом с выходе аттенюатора 6 в пределах ширины зонь

двухуровневого стробируемого компаратора 7 на его выходе устанавливается лог. О и регистратор фиксирует непрерывную ли нию в момент проведения калибровки сейс- модатчиков. В случае несовпадени

сигнала с рабочей катушки 12 с onopHbiN

сигналом с выхода аттенюатора 6 в пределах ширины зоны двухуровневого стробиру- емого компаратора 7 на его выходе устанавливается уровень лог. 1, который проходит через элемент 10 логическое ИЛИ в управляющую цепь накала пера перопи- шущего гальванометра 4 и обесточивает ее. В этом случае движение теплочувствитель- ной бумаги продолжается, но линия на термочувствительной бумаге не записывается. Цикл калибровки происходит между соседними временными метками. На фиг. 2 изображен фрагмент записи сейсмограммы с временными 18 и калибровочными 19 метками. Время накала калибровки сейсмодат- чика задает электронный таймер 11. По сигналам электронного таймера автоматически производится калибровка один раз в сутки. К примеру в 12 ч между второй и третьей минутой всегда производится ка- либровка. В этот момент с электронного таймера 11 на электронный коммутатор 8 подается управляющий сигнал. Продолжительность калибровки отдельной части лежит в пределах от 5 до 10с. Имея 5 калибровочных частот, общее время калибровки не превысит 50 с. В случае чередования совпавших и несовпавших калибровочных частот сигналов в одном цикле калибровки происходит чередование участков отсутствия и наличия линии в пределах между соседними минутными временными метками. Этот случай отображает фиг. 2.

В режиме калибровки канала отсейсмо- датчика 1 до перопишущего гальванометра 4 в цепи 14 снимается управляющий сигнал устанавливается лог. О, а по цепи 15 подается напряжение лог. 1. В этом случае электронный коммутатор 8 подключает ыв- ходделителя 16 к калибровочной катушке 13 сейсмодатчика 1, двухуровневый стробиру- емый компаратор 7 отключен по цепи стробирования, электронный ключ 2 возвращается в исходное состояние, т.е. рабочая катушка 12 сейсмодатчика 1 подсоединена к входу усилителя 3, Амплитуда сигнала с генератора качающейся частоты уменьшена делителем 16, потому что в данном случае оценка АЧХ тракта производится визуально и на усилении, близком к тому, на котором производится регистрация сейсмических волновых полей.

Управление электронным коммутатором 8 по цепи 14 осуществляется от электронного таймера 11, чем и достигается привязка калибровочного сигнала к сейсмограмме. В этом случае результат калибровки находится между временными минутными метками. Использование предлагаемого изобретения, в сравнении с прототипом, позволяет автоматически производить проверку АЧХ и ФЧХ сейсмопри- емников, а также более оперативно определять момент времени, когда произошло изменение АЧХ и ФЧХ сейсмопри- емников, дает возможность автоматически записать калибровочный сигнал, прошедший весь сейсмический канал. По данным автоматической проверки сейсмоприемни- ков и записи калибровочного сигнала, прошедшего весь тракт, которые находятся на одной сейсмограмме, возникает возможность более быстрого определения неисправного блока, влияющего на АЧХ или ФЧХ.

Формула изобретения Устройство проверки сейсмического канала, включающего сейсмометр с калибровочной и рабочей катушками и усилитель, соединенный с гальванометром, снабженным блоком накала пера, содержащее генератор, соединенный с делителем, и блок службы времени, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности за счет автоматизации проверки, в устройство введены электронный ключ, электронный коммутатор, фазовый фильтр, аттенюатор, двухуровневый стробируемый компаратор, логический элемент ИЛИ и в качестве генератора используется генератор качающейся частоты, а в качестве блока службы времени - электронный таймер, причем выходы электронного таймера соединены с одним из входов логического элемента ИЛИ и управляющими входами двухуровневого строби- руемого компаратора, электронного ключа и электронного коммутатора, выход которого соединен с калибровочной катушкой сейсмометра и фазовым фильтром, а входы - с выходами делителя и генератора качающейся частоты, управляющие выходы которого соединены с управляющими входами последовательно соединенных фазового фильтра и аттенюатора, выход которого соединен с одним из входов двухуровневого стробиру- емого компаратора, второй вход которого соединен с рабочей катушкой сейсмометра, а выход - с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с блоком накала пера, при этом рабочая катушка соединена с усилителем через электронный ключ.

/5

Iffll I

ISv IJ, I L I /8

/9

9U8.2

t