УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Советский патент 1971 года по МПК G01V1/37 

Изобретение относится к сейсмической разведке с использованием вибратора, возбуждающего Б земле колебания линейно изменяющейся частоты.

Известны устройства для сейсмической разведки, основанные на нрименении вибратора для возбуждения сейсмических колебаний с линейным законом изменения частоты. Они содержат генератор линейно изменяющейся частоты, усилитель мощности, вибратор, сейсмоприемники, блоки для выделения колебаний с частотами, равными разности между мгновенной частотой вибратора и частотами отраженных сигналов, фильтры для разделения колебаний с разностными частотами, регистратор.

Однако в этих устройствах исходный сигнал, вырабатываемый задающим генератором, проходя по цепи усилитель мощности - вибратор - почва, искажается из-за нелинейности ее амплитудной, частотной и фазовой характеристик. Эти искажения при выделении полезной информации накладываются на колебания разностных частот, препятствуя точному их разделению, что приводит к снижению точности, разрешающей способности и глубинности метода.

ратором введено программное устройство с задающим генератором колебаний линейно изменяющейся частоты, выходы которого подключены к управляемому генератору: один -

через грубый регулятор частоты, другой - через регулятор амплитуды, вырабатывающий закон изменения амплитуды возбуждаемых колебаний, третий - через датчики рассогласования по частоте и фазе. Второй выход регулятора амплитуды через датчик рассогласования по амплитуде также соединен с соответствующим входом управляемого генератора. Выход последнего через усилитель мощности соединен со входом вибратора. При этом

выход преобразователя, вход которого механически связан через грунт с выходом вибратора, подключен через усилитель сигналов преобразования к датчикам рассогласования и через схему стабилизации - к управляемому генератору, а ко входу блока выделения колебаний разностных частот, а программный блок подключен ко входу промежуточного регистратора.

Устройство позволяет:

возбуждать сейсмические колебания как гармонической, так и импульсной формы.

Иа чертеже показана олок-схема предлаlaeMoro устройства.

Исходные сигналы задаются с помещыо программного устройства i в виде последовательности гармонических или импульсных колеоаний, частота и амплитуда которых изменяется по выоранному закону, программное устройство содержит задающий генератор, выполненный на логических элементах по схеме управляемого делителя частоты, на вход которого подаются импульсы от источника опорной частоты, стаоилизированного кварцем. Опорные колебания постоянной частоты преооразуются управляемым делителем в колеоания с линейным законом изменения частоты. Изменяя параметры управляемого делителя, можно задавать начальное и конечное значения частоты возбуждаемых колебаний, изменять скорость развертки по частоте и время работы вибратора в заданном диапазоне частот.

Ючная отработка исходного сигнала вибратором 2 достигается олагодаря примепепию комоинированнои следящей системы, состояш,еи из разомкнутого и замкнутого контуров управления. Исходный сигнал программного устройства 1 поступает с одной стороны на вход грубого регулятора i частоты, нреобразующего этот сигнал в напряжение, изменяющееся пропорционально частоте, и с другой стороны - на вход регулятора амплитуды 4, преобразующего исходный сигнал в напряжение, изменяющееся в соответствии с заданным законом изменения амплитуды колебаний вибратора 2.

Сигналы с выходов регуляторов 3 к 4 поступают на вход управляемого генератора 5 и осуществляют грубое регулирование его колебаний по частоте и амплитуде соответственно.

Выходные колебания управляемого генератора, усиленные по мощности усилителем 6, преобразуются вибратором 2 в механические колебания грунта. Эти цепи образуют разомкнутый контур управления вибратором.

Преобразователь 7, установленный на грунте в непосредственной близости от вибратора 2, преобразует механические колебания грунта в электрические, частота, амплитуда и фаза которых пропорционально связапы с колебаниями, переданными вибратором почве. Электрический сигнал преобразователя через усилитель 8 поступает в цепь замкнутого контура управления.

Для коррекции характеристик системы по замкнутому контуру управления параметры исходного сигнала от программного устройства сравниваются с параметрами сигнала преобразователя 7. Для этого сигнал преобразователя с выхода усилителя 8 поступает на один из выходов датчиков 9, 11 рассогласования соответственно по частоте, фазе и амплитуде. На вторые входы датчиков 9, 10 поступает сигнал точной частоты от задающего генератора программного устройства 1, на второй вход датчика 11 - сигнал от регулятора амплитуды 4. Напряжения, пропорциональные рассогласованию по частоте и фазе, с выходов

датчиков У, 1U поступают на вход управляемого генератора а и изменяют частоту и фазу колебаний последнего до установления минимальных допустимых рассогласований по регулируемым параметрам.

Напряжение, пропорциональное рассогласованию по амплитуде, с выхода датчика 11 также поступающее на вход управляемого генератора, изменяет амплитуду его выходных колебаний до установления допустимых отклонений амплитуды возбуждаемых колебаний от закона, заданного регулятором 4.

Для улучщения динамических характеристик системы регулирования в цепь обратной связи введена схема стабилизации 12, осуществляющая гибкую обратную связь по любому из регулируемых параметров.

Возбужденные вибратором упругие колебания грунта распространяются в земле, отражаясь и преломляясь на границах раздела ее

пластов. Достигая сейсмоприемпиков 1 (для простоты показан один), расположенных на линии наблюдения, они преобразуются в электрические. Эти колебания, поступая на один вход блока 14 выделения колебаний разностных частот, на другой вход которого с выхода усилителя 8 подается сигнал вибратора 2, усиливаются и преобразуются в электрические колебания разностных частот. С выхода блока 14 колебания разностных частот поп адают в промежуточный регистратор 15.

По окончании цикла записи, что определяется программным устройством 1, записанные сигналы воспроизводятся тем же регистратором 15 и поступают на анализатор частотных

спектров 16. Результаты частотного анализа колебаний разностных частот в виде напряжения с выхода анализатора 16 попадают на выходной регистратор 17.

предмет изобретения

Устройство для сейсмической разведки, содержащее вибратор с системой управления, преобразователь, усилитель сигналов преобразователя, сейсмоприемпики, блок преобразования, анализатор частотных спектров, промежуточный и выходной регистраторы, отличающееся тем, что, с целью повыщения разрещающей способности, система управления вибратором содержит программное устройство с задающим генератором колебаний линейно изменяющейся частоты, выходы которого подключены к управляемому генератору: один - через грубый регулятор частоты,

другой - через регулятор амплитуды, третий - через датчики рассогласования по частоте и фазе, второй выход регулятора амплитуды через датчик рассогласования по амплитуде соединен с соответствующим входом упрез усилитель мощности соединен со входом вибратора, при этом выход преобразователя, вход которого механически связан через грунт с выходом вибратора, подключен через усилитель сигналов нреобразования к датчикам 5 рассогласования и через схему стабилизации - к управляемому генератору и ко входу блока выделения колебаний разностных частот, а программное устройство соединено со входом промежуточного регистратора.

J8iT18 L T4 i /Rj fT Tje;-r X