Устройство для двухчастотных амплитудно-фазовых измерений при геоэлектроразведке Советский патент 1979 года по МПК G01R27/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЧАСТОТНЫХ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ ведения геоэлектроразведочных иэмере НИИ в диапазоне инфраниэких частот (доли герца) .Так как в качестве йв хчастотного сйгнала при геоэлектр развёдке чаще всего, исходя из энергетических соображений, используется сигнал прямоугольной формы, в спектр Которого содержится третья гармоника а мплитуда которой в 3 раэайей шё амплитуды первой гармоники, то провести .эффективную фильтрацию 6игйа:ла Вйсокой . (Частоты не удается - ампли туда сйгнала в 3 раза |мёньыё а Другого сигнала, а добротйос йзбйратёльного усилителя не может бытоь сдёлана достаточно большой. Цель изобретения - увеличения точ Мости ипроиз водитёльности измерений Для этого в устройство для двухчастотных амплитудно-фазовых измерений при геоэлектроразведке, содержащее токов двух частот, соелинейный с задающим датчиком поля, по следовательно соединенные приемный датчик сигналов, коммутатор, предкарительный усийитель, к выходу котоiSoro подключены входы избирательного усилителя низкой частоты и избира- ; тельного усилителя высокой частотк, ||ЁЙсод Г { о1орых соединены со входа ли Первого лг второго детекторой первый к второй формирователи, выходы которы соединены со входами Tliftrrepa,а ЁГхЬд первого формирователя соединен с выходом избирательного усилителя йизкой частоты, два индикатора амялитуды входы которых соединены с выходами Детекторов, измеритель временных ив-, тервалов и калибратор, выход Которого соединен с коммутатором, ввёйёйа Дополнительный триггер, третий формирователь и элемент И, причем вход-, третьего фОрйирователй соединей с выходом первого детектора, вход вФоро го формирователя соединен с выходом второго детектора, выходы второго и третьего формирователей соединены с двумя входами дополнительного триггера, два входа элемента И соединены с выходами триггеров, а выход эглемен та И входом измерителя Временных интервалов. на чертеже приведена функг иональная схема устройства. Устройство содержит генератор 1 токов двух частот, задающий датчик 2 поля, приёмный датчик 3 сигналов, коммутатор 4, предварительный усилитель 5, ЙзбирателЬный усилитель б нйз.кОй частоты, йзбиратёльн1лй усйййтель 7 высокой частоты, детекторы 8 и. 9, формирователи 10 - 12, триггеры 13 и 14, элемент И 15, измеритель вр Йенных интервалов 16, индикаторы ам.плитуды 17 и 18, калибратор 19. . Уст|эойство работает следующим образом. .л .. С помощью генератора 1 вырабатываются токи двух частот высокой и н изкой. Частоты обычно инфранизкие1(, кратные, причем высокая частота отличается от низкой в 2-5 раз. Выработанные генератором 1 токи двух частот пропускаются через задающий датчик 2 поля, С помощью датчика 2 в исследуемой среде возбуждается двухчастотное электромагнитное поле. Сигналы , изземли, несущиё информацию об электрических свойствах изучаемой среды, ЙЕ йнймаются датчиком 3 сигналов. Сигналы с датч:ика 3 через коммутатор 4 . поступают на предварительный Усилитель 5, где осуществлйетЬя общее усиление сигналов двух частот. Затем с, помощью избирательных усилителей б и 7 сигналы низкой и высокой частоты разделяются, выпрямляются с помощью двухполупериодных Детекторов 8 и 9. Сигналы с выхода избирательного усилителя б, а также с выходовдетекторов 8 и 9 поступают на формирователи 1012. На выходеформирователей 10-12 г получаются прямоугольные импульсы, фронты которых соответствуют заданным уроШям синусоидальных (или выпрямленных) сигналов.Выходы первого и втоl orO формирователей 10 и 11 подключены к двум входам триггера 13, а выЙодь второго и третьего формироватет лей 11 и 12 - к двум входам дополнительнОго триггера 14. На выходе триг,гера 13 получается серия прямоугольных ишуль со в, частота повторения которых равна НИЗКОЙ частоте, а длительность равна временному сдвигу между сигналами низкой и высокой частот. На выходе дополнительногот иггера 14 гШгу аётся серия прямоугольных импуЛбсоВ, частота повторения которых равна удйОенНой низкой частоте, а длительность импульсов также равна времейНому сдвигу между сигналами низкой и высокой 4actoT. Полученные последовательности импульсов.объединяются с пойощью элемента И 15 таким образом, что на выходе его ползгчается серия прямоугольных импульсов, частота которых равна утроенной низкой частоте, /а Длительность импульсов равна временному сдвигу между сигналами низкой и .высокой частот. С помощью измерйтеля временных интервалов 16 измеряется длительность полученных импульсов. .Так как частота следования измеряемых импульсов на входе измерйтеля 16 В три раза превышает частоту следо:вания импульсов в прототипе, удается в 3 раза, уменьшить постоянную времени интегрирования при получении той же точности, что и в прототипе. Кроме l-orO, формирование импульсов управления триггерами 13 и 14, соответствующих нескольким уровням сигналов низкой и высокой частот, позволяет практически полностью устранить погрешности, вызываемые неполным подавлением сигнала низкой частоты избирательным усилителем высокой частоты. Амплитуда сигналов низкой и высокой частоты измеряется с помощью индикаторов .17 и 18, подключенных к выходам детекторов 8 и 9. Для кс ключения из результатов измерений временного сдвига, вносимого элемента ми устройства (в основном, избиратель ными усилителями 6 и 7, формирователями 10-12), устройство периодически калибрируется. Для получения калибровочного ригнала Используется калибратор 19. С пЬмощью калибратора15 вырабатывается двухчастотный сигнал, с теми же частотами, что и вырабатывает feHeiJeiTop 1/ причем фазoBiafl сдви между этими сигналами равен нулю. При п роведений калибровки с пЬмоЕфь ком лутатора 4 от предварительного усилителя 5 отключается датчик 3 и подклйчается кгшибратор 19. Амплитуда ка либровочного сигнала выбирается такой же, как и амплитуда рабочего сигнала (контроль производится по индикаторам 17 и 18), Полученный при калибров Кб результат вычитается из результата первого измерения. В качестве калибратора 19 может быть использован квар цевый генератор с делителями частоты Формула ИзобрётейИй Устройство для двухчастотных амплитудйо-разовых измерений прй геоэлектроразведке, содержащее генератор токов дбуз частот, соединенный с з адающим датчиком поля, последоба1:ельно соединенные приемный датчик сигналов, коммутатор, предварительный усилитель, к выходу которого подключены входы избирательного усилителя низкой частоты и избирательного усилителя высокой частоты, выходы которых соединены со входами первого и второго детекторов, первый и второй формирователи, выходы которых соединены со входами триггера, а вход первого формирователя соединен с выходом избирательного усилителя низкой частоты, два индикатора амплитуды, входы которых соединены с выходами детекторов, измеритель временных интервалов :и калибратор, выход которого соединен с коммутатором, о тличающеес я тем, что, с Цёлыб увеличения точности и производительности измерений/ в него введены дополнительный триггер, третий формирователь и элемент И, причем вход третьего формирователя соединен с выходом первого детектора/ вход второго формирователя соединен 1 с выходом второго детектора, выходы второго и тр(етьегоформирователей софдин ены с входами ДОПОЛНИТЕЛЬНО го триггера, два входа элемента И соединены с вьжодамй триггеров, а выход элемейта И - с входом измерителя временных иитерралЬв. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мельников В. П. и ДР- Основы амплитудно-фазовых измерений йызванной поляризации. Якутские кн. изд-во, Якутск, 1974, с. 97-190. 2.Авторское свидетельство СССР t 335650, кл. G 01 У.3/02, 1970,