Устройство для проверки идентичности сейсмических каналов Советский патент 1993 года по МПК G01V1/16 

Назначение - сейсмическая разведка.

Целью изобретения является упрощение устройства и уменьшение его габаритов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для проверки идентичности сейсмических каналов; на фиг. 2 -эпюры напряжений в отдельных точках устройства.

Устройство для проверки идентичности сейсмических каналов содержит инвертор 1, ключевые схемы 2 и 3, сейсмоприем- ник 4, резистор 5, генератор тока 6, предуси- литель 7.

Ключевые схемы 2 и 3 соединяют сейс- моприемник 4 с предусилителем 7 и генератором тока 6. Другой вывод сейсмо- приемника 4 соединен непосредственно со вторым входом предусилителя 7. Между входными контактами предусилителя 7 включен резистор 5. Цепь управления ключа 3 соединена со входом инвертора 1. а ключа 2-е выходом инвертора 1.

Управляющее напряжение Uy (см. фиг.2), представляющее из себя положительный перепад напряжения (логическая

1), поступает на вход инвертора 1 и на ключевую схему 3, подающую импульс тока с генератора тока 6 на сейсмоприемник 4, а с выхода инвертора 1 инвертированный сигнал управления (логический О) подается на ключевую схему 2, которая отсоединяет сейсмоприемник 4 от входа предусилителя 7. По окончании управляющего напряжения на входе инвертора 1 устанавливается О, а на выходе инвертора 1 устанавливается 1, при этом ключевая схема 3 отсоединяет генератор тока 6 от сейсмоприемника 4, ключевая схема 2 присоединяет сейсмоприемник 4 ко входу предусилителя 7, а на выходе его выделяется при этом усиленный собственный затухающий электрический процесс сейсмоприемника 4. Резистор 5 (Рэ) сохраняет режим работы по постоянному току предусилителя 7 в моменты размыкания ключевой схемы 2.

Устройство работает следующим образом. В исходном рабочем состоянии на входе инвертора 1 имеется нулевой потенциал О, поэтому ключевая схема 3 закрыта, и генератор тока 6 отключен от сейсмоприемсо

С

1

СП

о

ника 4. На выходе инвертора 1 при этом имеется положительный потенциал 1, которым открывается ключевая схема 2 и, таким образом, сейсмоприемник 4 подсоединен ко входу предусилителя 7. Все сейсмические колебания, сотрясения, воспринимаемые сейсмоприемником 4, усиливаются пред- усилителем 7 и, в аналоговом или преобразованном виде, передаются отскважинного прибора по геофизическому кабелю на наземную сейсмостанцию для обработки и регистрации.

В режиме проверки идентичности сейсмических каналов, а значит и проверки работоспособности каждого канала, на вход инвертора 1 подается (от кнопки или от программируемой микро ЭВМ) положительный перепад напряжения 1. На выходе инвертора 1 устанавливается О (точнее, потенциал, близкий к нулю), ключевая схема 2 закрывается и сейсмоприемник 4 отсоединяется от входа предусилителя 7. В этот же момент положительный перепад напряжения 1 открывает ключевую схему 3 и генератор тока 6 присоединяется к сейс- моприемнику 4. При этом ток протекает по цепи: +ЕПИТ, генератор тока 6, ключевая схема 3, сейсмоприемник 4, входной вывод предусилителя 7, корпус (общая шина пита- ния1)Этот ток отклоняет подвижную катушку сейсмоприемника 4 от положения равновесия. Применение на входе предусилителя 7 резистора 5, имеющего большее сопротивление, причем равное сопротивлению резистора в цепи обратной связи Roc, позволяет, сохранить режим работы по постоянному току предусилителя 7 (сохраняется нулевое смещение по постоянному току). При этом благодаря большому сопротивлению резистора 5 его шунтирующее влияние на сейсмоприемник 4 (кстати, имеющий штатный шунт) практически исключено.

Затем, по окончании положительного потенциала ключевая схема 3 отсоединяет генератор тока 6 от сейсмоприемника 4. Положительный перепад, возникающий на выходе инвертора 1, подается на ключевую схему 2, которая присоединяет сейсмоприемник 4 ко входу предусилителя 7. При этом подвижная катушка сейсмоприемника 4 совершает затухающие колебания с собственной частотой, что и регистрируется на наземной сейсмостанции (в аналоговом виде или с применением какого-либо вида преобразования). В случае, если сейсмические каналы были предварительно настрое- ны, то вышеуказанные собственные колебания сейсмоприемников будут одинаковы по форме (амплитуде) как первой полуволны, так и всего затухающего колебания,

а также будут одинаковы по фазе. При этом четко видна правильность фазировки сейсмоприемников.

На фиг. 2 на эпюре Uy, приведена форма

управляющего напряжения проверки, присутствующего на входе инвертора 3 (см. фиг.1) и на управляющем входе ключевой схемы 3; на эпюре Uy - напряжение проверки на выходе инвертора и управляющее напряжение на ключевой схеме 2. На эпюре Увых приведено напряжение на выходе предусилителя 7: зоны I и VII - микросейс- мы, т.е. все колебания, воспринимаемые сейсмоприемником 4; зона II и IV - напряжение при отключенном от входа предусилителя 7 сейсмоприемнике 4; зоны 111 и V - сигнал проверки идентичности (собственный затухающий процесс сейсмоприемника); зона VI - сейсмический сигнал,

появившийся в результате работы какого- либо сейсмического источника.

Кривая 1 соответствует оптимальной балансировке нуля предусилителя, работающего в режиме усилителя 1. Кривые 2 и 3

соответствуют разбалансировке нуля предусилителя, появившейся за счет изменения постоянного смещения.

На эпюре 11Вых приведено напряжение на выходе сбалансированного, но в разной

степени не согласованного по входу предусилителя, когда ключ 2 разорвал цепь соединения сейсмоприемника с предусили- телем. Кривая 4 соответствует выходному напряжению сбалансированного предусилителя при . Кривая 5 соответствует выходному напряжению предусилителя при , кривая 6 - при , а кривая 7 - при .

Положительный эффект предлагаемого

изобретения заключается в упрощении устройства и уменьшении его габаритов при условии сохранения его функциональных возможностей. Благодаря этому удалось разместить устройство для проверки идентичности трех сейсмических каналов во вращающемся блоке ориентации минимальных габаритов совместно с ориентируемыми по осям X, Y, Z сейсмоприемниками и с пред- усилителями.

Формула изобретения Устройство для проверки идентичности сейсмических каналов, каждый из которых содержит сейсмоприемник и предусилитель, включающее установленный в каждом канале инвертор, две ключевые схемы, генератор тока и резистор, причем сейсмоприемник первым выводом соединен через первый ключ с генератором тока и через

второй ключ с одним из входов предусилителя, цепь управления первого ключа соединена с входом, второго - с выходом инвертора, а резистор подключен между инвертирующим и неинвертирующим входами предусилителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и уменьшения его габаритов, сейсмоприемник вторым выводом соединен непосредственно с другим входом предусилителя, а сопротивление резистора на входе предусилителя равно сопротивлению резистора в цепи отрицательной обратной связи предусилителя.

Использование: сейсмическая разведка, сейсмический каротаж. Сущность изобретения: устройство содержит инвертор, две ключевые схемы, резистор и генератор тока. Уменьшены габариты устройства. 2 ил.

1/Јых.

.1

%/Х.

О

Ывы.

Ж W

, Z1

фиа.2