Устройство для контроля регистрируемых вибрационных сигналов Советский патент 1979 года по МПК G01V1/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕГИСТРИРУЕМЫХ ВИБРАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области сейсмических исследований.и может быть использовано в аппаратуре вибрационной сейсморазведки.

Известна сейсмическая станция с осциллографической записью, имеющая в своем составе шлейфовый осциллограф, с помощью которого но отклонению светового луча от среднего уровня производят контроль регистрируемых сигналов 1.

Недостатком известного устройства является отсутствие информации о форме сигнала и малый динамический дианазон, ограчиваемый малыми расстояниями между трассами соседних гальванометров.

Наиболее близким техническим рещением к предлагаемому изобретению является устройство, входящее в вибросейсмическую аппаратуру, в котором производится поканальный контроль за уровнем входных сигналов на экране электронно-лучевого осциллографа; в этом случае оценивается не только амплитуда, но и форма регистрируемых колебаний 2.

Недостатком устройства является то. то осуществляется поканальный просмотр сигналов с выхода каждого сейсмического канала, в результате чего затруднен оперативный контроль сигналов с процессе загщси.

Кроме того, в вибросейсмическом N eT04e из-за малой амплитуды возбуждаемых вибратором сигналов их визуальное выделение на фоне микросейсм становится невозможным даже на сравнительно небольших удалениях от источника. Это не позволяет своевременно корректировать число накоплений

и длительность записи при изменении сейсмогеологических условий или уровня микросейсмических колебаний.

Целью изобретения является повышение оперативности контроля уровня регистрируемых сигналов и повыщение качества записи.

Для достижения указанной цели в предлагаемое устройство введены генератор коммутирующих им 1ульсов. формпрователь импульсов запуска развертки осциллографа, поканальный распределитель импульсов

и интегрирующие ячейки, а коммутатор выполнен в виде ключевых схем, причем выходы усилителей сейсмических сигналов через ключевые схемы соединены с интегрирующими ячейками, выходы которых через ключевые хемы подключены ко входу электроннолучезого осциллографа, а управляющие входы ключей соединены с выходами поканального распределителя импульсов, выход усилителя вибрационного сигнала через формирователь импульсов соединен ео входом запуска ждущей развертки осциллографа и поканальным распределителем импульсов. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - развертка осциллографа при-накоплении фона микросейсмических помеХ; на фиг. 3 - развертка осциллографа в случае регистрации колебаний без фона помех. В устройстве выходы сейсмических каналов последовательно подключаются ко входу электронно-лучевого осциллографа на короткий промежуток времени. Длительность развертки выбирается таким образом, чтобы на экране осциллографа наблюдались отрезки регистрируемых сигналов всех сейсмических каналов. Так как время опроса одного канала значительно меньше периода регист- рируемых колебаний, величина сигнала на каждом канале в данный момент времени оценивается по отклонению луча от средней линии. При многократном повторении опроса с высокой скоростью уровень записи можно определить по максимальному отклонению луча в интервале времени, соответствующем данному каналу, (см. фиг. 2). Если запуск развертки осциллографа синхронизировать с сигналом вибратора, то на экране осциллографа будет наблюдаться устойчивая картина, совокупность сигналов по всем каналам дает изображение отрезка синусоиды, если регистрируются колебания, возбуждаемые вибратором (фиг. 3). При накоплении фона микросейсмических помех,значительно превышающих амплитуду вибрационных колебаний, запись носит случайный характер (фиг. 2). Для выделения слабых вибрационных колебаний на фоне интенсивных случайных помех сигналы с выхода ключевой схемы каждого сейсмического канала накапливаются в интегрирующих ячейках, конденсаторы которых , последовательно подключаются ко входу электронно-лучевого осциллографа Такой способ позволяет оценить амплитуды регистрируемых вибрационных сигналов при очень высоком уровне помех (на 20 дб выще полезного сигнала). В предлагаемом устройстве выходы сейсмических каналов подключены к первой системе ключевых схем li-In, выходы которых нагружены на интегрирующие ячейки 2 3i - 3„3п. Конденсаторы интегрирующих ячеек соединены с входами второй системы ключевых схем 4i-4„. Выходы ключевых схем 4, -4п через переключатель 5 и ключевую схему 6 соединены с входом электронно-лучевого осциллографа 7. Управляющие входы ключевых схем li-In и41 -4п-подключены к выходам поканальнсо распределителя импульсов 8. Выход усилителя 9 вибрационного сигьала через переключатель 10 и формирователь 11 импульсов соединен с входом запуска ждущей развертки осциллографа 7 и распределителем 8 импульсов. :Вход. поканального распределителя 8 импульсов подключен к выходу генератора 12 коммутирующих импульсов. Устройство работает следующим образом. Коммутирующие импульсы, вырабатываемые генератором 12, распределяются поканально распределителем 8 и поочередно открывают ключевые схемы Ь-1п и 4)-4п. Сигналы с выхода сейсмических усилителей в моменты открывания ключевых схем накапливаются в конденсаторах интегрирующих ячеек. Переключатель 5 позволяет наблюдать сигналы на экране ЭПТ до и после накопления. Запуск ждущей развертки осциллографа и выдача разрещения на коммутацию производится от импульса, формируемого из вибрационного сигнала. При оценке уровня помех на профиле до начала работы вибратора запуск ждущей развертки производится от напряжения с частотой 50 Гц. Ключевая схема 6 размыкает вход осциллографа для создания промежутков между соседними каналами и фиксации нулевой линии. Применение предложенного устройства позволит существенно сократить затраты времени в поле на установку оптимального усиления сейсмических каналов. того, будет уменьщено количество брака полевых записей из-за недостаточного накопления при слабом сигнале или высоком уровне промышленных и микросейсмических помех. Необходимо также отметить, что при частотно-модулированном вибрационном сигнале низкоскоростные регулярные волны-помехи (поверхностные и звуковые волны) также не будут накапливаться при достаточно большом значении ..остоянной времени интегрирующей ячейки. Поэтому основной вклад в формирование устойчивого изображения на экране исциллографа будут вносить сравнительно высокоскоростные волны (рефрагированные, преломленные, отраженные волны от мелких горизонтов). Возможность визуальной оценки уровня этих колебаний в процессе работы вибратора позволит более объективно определять необходимую длительность вибраций и число накоплений по сравнению с известными устройствами, в которых проводится контроль регистрируемых колебаний. Можно ожидать, что применение предложенного устройства на 15-20% сократит время, затрачиваемое на подготовку к записи и регистрацию вибрационных сигналов.