ГЕНЕРАТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ МЕТОДОМ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ Советский патент 1970 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к области амплитудно-фазовых измерений в геоэлектроразведке, а именно к генераторным устройствам для метода вызванной поляризации на переменном токе.

Известны генераторные устройства для геоэлектроразведки, содержащие задающий генератор, делитель частоты, блок формирования импульсов и инвертор. В известных генераторных устройствах необходимо регулярно измерять амплитуду и начальную фазу первой гармоники питающего тока, что значительно снижает производительность труда и не обеспечивает высокую точность измерений.

Целью настоящего изобретения является создание такого генераторного устройства, которое позволило бы поддерживать неизменным начальные амплитуду и фазу первой гармоники питающего тока и тем самым повысить точность измерений и производительность труда.

Для этого между источником питания и инвертором установлены преобразователь,, выполненный в виде управляемого от задающего генератора мостового инвертора, и выпрямитель, а между делителем частоты и блоком формирования импульсов включена схема совпадений таким образом, что два ее входа подсоединены к делителю частоты, а третий - к задающему генератору. .

В предложенном устройстве питание инвертора по анодной цепи осуществляется не постоянным, а пульсирующим прямоугольным напряжением, с помощью которого одновременно производится коммутация инвертора, что позволяет исключить из инвертора реактивные коммутирующие элементы, вносящие основную погрешность в измерения. Дополнительно включенные элементы: преобразователь и с.хема совпадений обеспечивают получение пульсирующего напряжения прямоугольной формы для питания анодной цепи инвертора, а также управление работой инвертора, питаемого пульсирующим напряжением.

На фиг. 1 изобд ажена структурная схема опчеываемого генераторного устройства; на фиг. 2 - эпюры управляющих напряжений выходного тока.

Генераторное устройство состоит из последовательно соединенных задающего генератора /, делителя 2 частоты, схемы 3 совпадений на три входа и формирователя 4 импульсов, служап1их для управления работой инвертора .5, а также из последовательно соединенных источника 6 постоянного тока, преобразователя 7 и выпрямителя 8, служащих для питания анодной цепи инвертора 5.

Описываемое устройство работает следующим образом.

Задающий генератор / вырабатывает напряжение звуковой частоты (например, 9600 гц). Для повышения стабильности частоты генератор быть выполнен по схеме кварцевого генератора. Сигнал звуковой частоты с генератора поступает на делитель 2, где частота его делится в п раз (например, п 2- 20000). Низкочастотное напряжение с выхода делителя 2 поступает на два входа схемы 3. На третий вход схемы 3 поступает напряжение звуковой частоты от генератора. С двух выходов схемы 3 на формирователь 4 поступают серии импульсов прямоугольной формы с длительностью, равной половине периода сигнала звуковой частоты, причем длительность серии импульсов и паузы определяется периодом низкочастотного сигнала, поступающего с делителя 2 на схему 3. Серии импульсов, снимаемые с двух выходов схемы 3, сдвинуты относительно друг друга на 180° и поступают на два выхода импульсного формирователя 4. Импульсный формирователь вырабатывает короткие импульсы, соответствующие передним фронтам каждого импульса поступающей серии, которые служат для управления работой инвертора 5. На фиг. 2, б и в показаны эпюры импульсов, поступающих от импульсного формирователя на два управляющих входа инвертора 5. Питание инвертора производится от выпрямителя 5 без фильтра, который выпрямляет переменное прямоугольное напряжение, получаемое от преобразователя 7.

Преобразователь 7 представляет собой мостовой инвертор, питаемый от источника 6 постоянного тока. Управление работой преобразователя 7 осуществляется от генератора /, поэтому частота следования прямоугольных знакопеременных импульсов тока на его выходе соответствует частоте, вырабатываемой генератором /. Выпрямитель 8 собран по двуполупериодной схеме без фильтра. Выходное напряжение на выпрямителе 8 имеет вид однополярных прямоугольных импульсов с длительностью паузы т, несколько большей времени выключения тиристоров (фиг. 2,а), и служит для питания анодной цепи инвертора 5. Инвертор 5 представляет собой четырехтиристорный (тиратрониый) мостовой коммутатор. В одну диагональ моста включен источник анодного напряжения - выпрямитель 8, а в другую - выходные клеммы с нагрузкой.

Работа инвертора происходит следующим образом.

Питание анодной цепи инвертора производится пульсирующим током звуковой частоты

(например 9600 гц), с длительностью паузы, равной т (фиг. 2,а).

Тиристоры включаются импульсами запуска, поступающего от формирователя импульсов. Импульсы запуска подаются строго синхронно с изменениями напряжения анодного питания (фиг. 2, б и 2, е) и следует сериями. В один полупериод низкой (рабочей) частоты fp серия импульсов поступает на первый управляющий вход инвертора 5j а в другой полупериод - на второй управляющий вход. Форма выходного напряжения на выходных клеммах имеет вид, показанный на фиг. 2, г.

Если частота генератора 9600 гц, рабочие низкие частоты 0,5-40гц и используют серийно

выпускаемые тиристоры (например, УД64Н), которые имеют время включения .и/с сек и время выключения Твыкд 35 мк/сек, то фазы первой гармоники тока рабочей частоты с достаточно высокой точностью совпадают с передним фронтом импульса тока (на частоте 40 гц - 0°40; на частоте 1 гц - 0°01). При этом величина фазового сдвига постоянна, не зависит от изменений сопротивления нагрузки и может быть с большой степенью точности

учтена при камеральной обработке результатов полевых работ. В питающем токе с рабочей частотой fp имеется строго кратная ей частота, равная частоте задающего генератора 1. Сигналы этой частоты служат для передачи опорной фазы из токовой цепи на измерительную цепь.

Предмет изобретения

Генераторное устройство для геоэлектроразведки методом вызванной поляризации, содержащее задающий генератор, делитель частоты, блок формирования импульсов, инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения

точности амплитудно-фазовых измерений, в нем между источником питания и инвертором установлены преобразователь, выполненный в виде управляемого от задающего генератора мостового инвертора, и выпрямитель, а между делителем частоты и блоком формирования импульсов включена схема совпадений таким образом, что два ее входа подсоединены к делителю частоть, а третий - к задающему генератору.

4,8

./