Измерительное устройство для геоэлектро-РАзВЕдКи Советский патент 1981 года по МПК G01V3/06 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ тотной геоэлектроразведки, содер ащее входное устройство, на выходе которого включены одна или несколько цепей, содержащих последовательно включенные избирательный усилитель и формирователь, подключенные к фазометру, и калибратор, под ключенный ко второму входу входного устройства введено устройство синхронизации, один вход которого соединен с выходом входного устройства, второй вход соединен .с выходом одного, формирователя, а выход соединен с установочным входом калибратора. С помощью синхронизирующего устройства производится установка калибровочного сигнала в фазе с измеряеНа чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит входное устройство 1, избирательные усилители 2-4, формирователи 5-7, фазометр 8, калибратор 9 и устройство 10 синхронизации, один вход которого соединен с входным устройством I, второй вход соединен с формирователем 5 первой гармоники, а выход соединен с установочным входом калибратора 9. Устройство работает следующим образом. Электрическое поле в земле возбуждается переменным током, вырабатываемым генераторной установкой (на чертеже не показана). Измеряемый сигнал с измерительной линии поступает на входное устройство 1. С выхода входного устройства 1 сигнал подключается к входам избирательных усилителей 2-4, которые выделяют из входного сигнала гармоники. Пусть избирательный усилитель 2 настроен на частоту первой гармоники, избирательный усилитель 3 настроен на частоту третьей гармоники, избирательный усилитель 4 настроен на частоту п-ой гармоники. С выходов избирательных усилителей 2-4 синусоидальные сигналы подаются на формирователи 5-7, в которых вырабатываются импульсы напряжения, соответствующие переходу синусоидал1: ного сигнала через ноль. С выходов формирователей 5-7 сигналы поступают на фазометр 8. Величины фазовых сдвигов, полученные на выходе фазометра, являются суммой фазовых сдвигов в сигнале и фазовых сдвигов, вносимых входным устройством 1 и избирательными усилителями 2-4. Для определения фазовых сдвигов, вносимых входным устройством 1, избирательными усилителями 2-4, необходимо переключить входное устройство 1 так, чтобы на входы избирательных усилителей поступал не измеряемый сигнал, а калибровочный, т. е. сигнал с заданными параметрами, который вырабатывается калибратором 9. Таким образом, для определения параметров входного сигнала необходимо провести две операции - измерение и калибровку. Длительность переходного процесса в; избирательных усилителях по уровням 0,1-0,9 и„,. определяется выражением . где СГ - амплитуда установившегося напряжения на выходе избирательного усилителя; Л1 - длительность переходного процесса;Q - добротность избирательного усилителя;io -резонансная частотааизбирательного усилителя. Если учесть, что добротность избирательных усилителей выбирается равной десяти и более, а современные измерительные устройства работают на частотах до 0,01 Гц, то время установления сигнала в избирательном усилителе может быть весьма большим. Если с помощью входного устройства 1 отключить измеряемый сигнал и подключить калибровочный сигнал, частота и амплитуда которого близки к измеряемому сигналу, то время установления .сигналов на выходе избирательных усилителей 2-4 будет определяться только фазой калибровочного сигнала. Если фаза калибровочного сигнала совпадает с фазой измеряемого сигнала, то время установления будет близко к нулю. Если же калибровочный и, измеряемый сигналы находятся в противофазе, то время установления больще времени, определяемого выражением (1). Для получения минимального времени установления при операции калибровка, в измерительное устройство вводится устройство 10 синхронизации, представляющее, например асинхронный RS-триггер. При переключении входного устройства с измерения на калибровку с выхода входного устройства 1 поступает разрешаю щее напряжение на вход устройства 10 синхронизации и подготавливает его к работе. G приходом импульса с выхода формирователя 5 первой гармоники, устройство 10 синхронизации один раз вырабатывает импульс запуска калибратора 9. Калибратор формирует сигнал, фаза которого близка к фазе первой гармоники, содержащейся во входном сигнале. Синхронизация осуществляется от первой гармоники, поскольку она является самой низкочастотной, т. е. именно она и определяет быстродействие измерительного устройства. В реальном устройстве, даже при наличии синхронизации имеет место переходной процесс, так как амплитуды измеренного и калибровочного сигналов не всегда равны, фазы отличаются на величину фазовых сдвигов, вносимых входным устройством I и избирательным усилителем 2. Установлено, чти длительность переходного процесса при измерении и калибровке на частотах ниже 1 Гц, сокращается в среднем на . Предлагаемое измерительное устройство для низкочастотной геоэлектроразведки повышает производительность труда при амплитудиь1х и фазовых измерениях. Формула изобретения Измерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее входное устройство, Hj выходе которого включены одна или несколько цепей, содержащих последовательно включенные избирательный усилитель и формирователь, подключенные к фазометру, и калибратор, подключенный ко 805 5 29 второму входу входного устройства, отли чающееся тем, что, с целью повышения про изв&дительности измерений, в него введено устройство синхронизации, один вход которого соединен с выходом входного устройства, второй вход соединен с выходом одного формирователя, а выход - с установочиым входом калибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Куликов А. В., Шемякин Е. А. Электроразведка фазовым методо а вызванной поляризации. М., «Недра, 1978, с. Й1-85. 2.Авторское свидетельство СССР - 327428, кл. G 01 V 3/10, 1973 (прототип).