Сейсморазведочная станция с цифровой записью Советский патент 1975 года по МПК G01V1/28 G06F7/48 

Изобретение относится к многоканальной сейсморазведочной аппаратуре с цифровой регистрацией данных.

Известны сейсморазведочные станции с цифровой записью, содержащие сейсмоприемНИКИ, .предварительные усилители, коммутаторы каналов, основной усилитель, устройства для фиксации уровня, цифровой преобразователь аналог-код, магнитный регистратор, усилители-формирователи воспроизведения, обратный цифровой преобразователь код- аналог, устройство для восстановления динамического диапазона, распределитель каналов и регистратор аналоговой информации. Кроме того, известно устройство, в котором тракт усиления также разделен на две части: предварительные усилители и подключаемый посредством коммутатора каналов один общий основной усилитель с несколькими ступенями усиления. Выходы этих усилителей подаются на схемы компараторов, число которых равно числу выходов усилителя, и одновременно на ключи, управляемые этими схемами через логические схемы совпадения.

В зависимости от уровня приходящего сигнала всегда дается разрешение на прохождение сигнала на общий выход только через один ключ.

С целью расширения динамического диапазона регистрации, упрощения схемы, повышения экономичности п надежности систем, в .предложенном устройстве выходы ключей, соединенных между собой, подключены ко входу компаратора, выход которого связан с однпм из входов логической схемы совпадения, другой вход которой соединен с генератором импульсов управления, выход схемы совпадения подается на вход программного счетчика, пулевые входы триггеров последнего сообидены с выходом установки нуля генератора импульсов управления, выходы триггеров программного счетчика поданы на входы ДИО.ДНЫХ схем совпадения, число которых равно числу ключей, выходы этих схем совпадения соединены с соответствующими входами ключей, а нулевые выходы триггеров программного счетчика - со входом блока памяти, второй вход которого соединен с генератором импульсов управления, а выход - с головками записи магнитного регистратора.

Иа чертеже представлена блок-схема предлагаемой сейсмостанции, работающей следующим образом.

Сигналы, принятые сейсмоприемниками 1, усиливаются предварительны.ми усилителями 2 и поступают на входы коммутатора 3 каналов, обеспечивающего коммутацию сигналов малого уровня. Коммутатор каналов производит поочередное циклическое подключение выходов предварительных усилителей 2 на

вход системы основного усилителя с многоступенчатым мгновенным автоматическим регулятором 4 уснлення, который обеспечивает передачу принятого сигнала на вход фиксатора 5 уровня в масштабе, при котором сигнал сообщается с достаточной точностью, и со специальными масштабными программными импульсами, обеспечиваюш,ими последуюш,ее восстановление истинной формы сигнала.

С выхода фиксатора 5 уровня, где амплитудный уровень принятого сигнала запоминается в виде неизменной величины на время преобразования данного сигнала, он подается на вход преобразователя 6 аналог-код, с выхода которото информация в виде импульсного параллельного двоичного кода записывается на магнитный носитель магнитным регистратором 7, куда одновременно с записью кода числа поступают масштабные имнульсы со второго выхода схемы основного регулятора 4 усиления.

При воспроизведении усиленный и сформированный усилителями-формирователями 8 двоичный код числа, программные и вспомогательные импульсы поступают на вводные устройства ЭЦВМ 9 или на вход обратного преобразователя 10 код-аналог, формирующего амплитудно-импульсный аналоговый сигнал, поступающий на схему восстановления исходного динамического диапазона И, на другие входы которой подаются программные импульсы с усилителей-формирователей 8. Свернутая (восстановленная) истинная форма сигнала, представленная в полном динамическом диапазоне, подается через коммутаторраспределитель 12 каналов, работающий синхронно с коммутатором 3 каналов, на блок 13 аналоговой регистрации.

Принцип действия функциональной схемы основного усилителя с мгновенным .автоматическим следящим регулятором усиления (МАРУ), основанного на принципе действия системы с обратной связью, (заключен в пунктире схемы 4) состоит в следующем.

Для примера рассматривается вариант 4-х ступенчатой схемы основного усилителя с системой МАРУ с временем подключения одного канала к системе 30 мк/сек; коэффициент усиления ступени 2.

Сигнал с выхода коммутатора 3 каналов подается на вход .основного усилителя (14-1 - 14-3), каждая ступень которого имеет фиксированное значение усиления, равное 2, где и- целые числа. Выходы этих усилителей через программные ключи (15-1 -15-3) поданы на вход компаратора 16. Через ключ 15-О на вход компаратора подается сигнал непосредственно с входа основного усилителя.

В исходном состоянии перед подключением на вход основного усилителя коммутатором 3 каналов данного предварительного усилителя 2 сигнал на выходе схемы компаратора 16, соединенного со входом схемы совпадения 17, отсутствует. Генератор импульсов управления 18 выдает сигнал установки программного

счетчика триггера 19 и 20 в исходное состояние, при котором обеспечивается совпадение на выходе схемы совпадения 21. При поступлении на вход основного усилителя с выхода коммутатора 3 каналов сигнала от данного канала, этот сигнал усиленный основным усилителем (14-1 -14-3) через замкнутый ключ 15-3 поступает на вход компаратора 16 и, если он превышает по положительному или

отрицательному максимуму опорные напряжения в компараторе 16, то на выходе последнего появляется потенциал, подаваемый на схему совпадения 17. Через 5 мк/сек, после подключения коммутатором данного канала, генератор импульсов управления выдает первый стробирующий импульс на вход схемы совпадения 17. В результате совпадения стробирующего импульса с потенциалом с выхода компаратора 16 происходит перевод по счетному входу программного счетчика (триггера 19 и 20) на единицу.

При этом прекращается совпадение на схеме 21, закрывается ключ 15-3 и происходит совпадение на схеме 22, замыкается ключ

15-2, через который передается сигнал с выхода усилительной ступени 14-2, ослабленный по сравпению с сигналом на выходе 14-3 в 2 раз. Если же этот сигнал снова превышает опорные напряжения в компараторе, то на выходе компаратора остается потенциал и на схеме 17 происходит совпадение с очередным стробирующим импульсом, следующим за первым с иптервалом 5 мк/сек, а счетчик переводится в следующее состояние, соответствующее счету 2.

При этом произойдет выключение ключа 15-2, и с помощью схемы совпадения 23 будет замкнут ключ 15-1, передающий на вход компаратора 16 сигнал с выхода 14-1, ослабленный еще раз в 2.

Предположим, что в этом случае сигнал окажется меньше опорных напряжений, тогда потенциал на выходе компаратора исчезает, и третий стробпрующий импульс, следующий с

интервалом в 5 мк/сек после второго, не вызовет переброса счетчика, и система остается в прежием состоянии. Через 5 мк/сек после последнего (в данном случае 3-го стробирующего импульса) дается разрешение фиксатору

5 уровня на взятие пробы сигнала с выхода ключей. Сигнал запоминается в фиксаторе 5 уровня и поступает на аналог - код, который преобразует полученную выборку сигнала в двоичный код.

После окончания взятия пробы генератор импульсов управления 18 выдает сигнал установки программного счетчика в исходное состояние. Во время возвращения счетчика в исходное положение состояние счетчика (в даниом случае соответствующее коду 2 (10) переносится в блок памяти 25.

Па этом цикл работы основного усилителя с МАРУ заканчивается, после чего через коммутатор 3 каналов на основной усилитель

14-1 поступает следующий сейсмический ка