УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЛНОГО Советский патент 1966 года по МПК G01V3/10 

Известны устройства для измерения элементов полного эллипса поляризации переменного магнитного поля, содержащие ортогональные приемные рамки, усилители, фазочувствительные детекторы, фазовращатель, регистратор.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем к амплитудному детектору канала измерения больщой полуоси подключен экстремальный регулятор, связанный с фазорегулятором и манипулятором фазы, подключенным через усилитель-ограничитель к фазочувствительным детекторам канала измерения больщой полуоси и к выходу фазорегулятора. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет повысить точность измерений и их производительность, а также увеличить глубинность геофизических исследований.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.

Прием сигналов производится с помощью трех идентичных жестко скрепленных рамок 1, 2, 3 с ортогональными направлениями приема. Э. д. с. рамок, пропорциональные составляющим поля Hj., Ну, Н.,, усиливаются до необходимой величины идентичными избирательными усилителями 4, 5, 6, настроенными на частоту возбуждения поля. Усилители обеспечивают предварительную селекцию сигнала. Дальнейшая помехозащита осуществляется по корреляционному методу с помощью фазочувствительных детекторов 7, 8, 9 и 10, и, 12, сгруппированных в два блока. Помимо сигналов, поступающих с выходов усилителей параллельно на детекторы 7 и 10, 8 и 11, 9 и 12, к каждому из блоков подводится свое опорное напряжение.

От источника опорного напряжения 13 к блоку детекторов 7, 8, 9 опорное напряжение подается после манипулятора фазы 14 и усилителя-ограничителя 15, включенного на выходе фазорегулятора 16, обеспечивающего

плавное изменение фазы опорного сигнала. В цепи опорного сигнала блока детекторов 10, 11, 12 включена квадратурная фазосдвигающая цепь 17, дополнительно поворачивающая фазу опорного сигнала на фиксированный

угол -, и ограничитель сигнала 18.

Выходные напряжения фазочувствительных детекторов 7, 8, 9 и 10, 11, 12 поступают на устройства среднеквадратичного сложения 19

и 20, на выходе которых получаются несинусоидальные переменные напряжения. Из них выделяется первая гармоника, которая поступает на амплитудные детекторы 21 и 22. Выпрямленные токи последних измеряются и реЧтобы показания приборов были пропорциональпы полуосям полного эллипса поляризации, необходимо правильно установить фазу его до значения, при котором показание прибора 23 достигнет максимума. Тогда отсчет по прибору 23 пропорционален большой полуоси а, по прибору 24 - малой полуоси в.

Для измерения фазового сдвига по направлению большой полуоси эллипса поляризации необходимо, чтобы опорное напряжение, поступающее на фазорегулятор от источника опорного напряжения 13, совпадало по фазе с током, возбуждающим электромагнитное поле. При этом фазовый сдвиг может быть отсчитан по углу поворота фазорегулятора 16.

Для автоматического совмещения опорного напряжения, поступающего к блоку детекторов 7, 8, 9, с фазой поля вдоль большой оси, применена система экстремального регулирования фазорегулятора 25 niaroBoro типа. Входной сигнал на фазорегулятор 25 поступает с амплитудного детектора 21, выходное напряжение которого при повороте фазорегулятора 16 на угол фд достигает максимума, равного большой полуоси эллипса поляризации. Значение ф отсчитывается по углу отработки следящей системы.

Система экстремального регулирования строится так, чтобы опорное напряжение, поступающее к блоку детекторов 7, 8, 9, манипулировалось по фазе в блоке 14 с частотой и, значительно меньшей частоты сигнала, на

небольшой угол. В результате выходное напряжение в блоке 19 изменяется с частотой манипуляции. При отличии выходного напряжения от максимума приращение фазы опорного сигнала одного знака дает увеличение напряжения на выходе амплитудного детектора 21, а другого - уменьшение. Различие выходных напряжений вызывает отработку следящей системы до тех нор, пока сигнал па

выходе амплитудного детектора 21 не станет равным максимуму, т. е. большой полуоси.

Предмет изобретения

Устройство для измерения элементов полного эллипса поляризации переменного магнитного поля при индуктивной электроразведке, содержащее ортогональные приемные рамки, усилители, фазочувствительные детекторы, фазовращатель, суммирующий блок, регистратор, отличаюш,ееся тем, что, с целью иовышения точности и производительности измерений при одновременном измерении полуосей эллипса поляризации и фазового сдвига напряженности поля по направлению большой полуоси, в нем к амплитудному детектору канала измерения большой полуоси подключен экстремальный регулятор, связанный с фазорегулятором и манипулятором фазы, подключенным через усилитель-ограничитель

к фазочувствительным детекторам канала измерения большой полуоси и к вьходу фазоретулятора.