Устройство для геоэлектроразведки Советский патент 1981 года по МПК G01V3/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к области геоэлектроразведки и может быть использовано при построении помехоустой чивой -измерительной аппаратуры по методу переходных проиес :ов. Известны устройства для геоэлектроразведки II и аэроэлектроразведки 2. Эти устройства содержат приемный контур, предварительный усилитель, блок стробирования, накопитель усилитель постоянного тока и регистратор. В этих устройствах перед блоком стробирования находится предваритель ныЯ усилитель, имеющий широкую полос частот, что не позволяет поднять помехоустойчивость измерителя путем со гласования его частотной характеристики со спектром принимаемого сигнал Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является устройст во для геоэлектроразведки по методу переходных процессов. Это устройство содержит последовательно включенные магнитоприемиик, стробируюций ключ, фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель, синхронный фильтр и регистратор . Ш . Для повшцения помехоустойчивости в нем перёд усилителем поставлен ФНЧ, ограничивающий полосу шумов. Однако под действием мощных сигналов первичного поля в ФНЧ возникают собственные переходные процессы, затрудняющие прием на их фоне слабых полезных сигнёшов и снижающие чувствительность приемника. Чтобы уменьшить собственные переходные процессы, перед фильтром нижних частот поставлен стробирующий ключ, не пропускакнций сигнгшы первичного поля. Одним из основных тре(5ований, предъявляемых к ключу является малый уровень собственных и кокмутационных шумов. Поскольку идегшьных ключей не существует, то во всех известных измерительных устройствах МПП уровень коммутационных шумов обычно намного выше уровня некоррелированных шумов, что в целом не позволяет поднять чувствительность и помехоустойчивость устройства до предельно возможной. Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для г оэлектроразведки по методу переходны: процессов, содержащее магнитоприемник, стробирукадий ключ и последовательно соеди.ненные ФНЧ, усилитель, синхронный фильтр и регистратор, введены двусторонний управляемый ограничитель, включенный между магнитоприемником и ФНЧ, и последовательно соединенные интегратор и резистор, причем выход усилителя соединен с входом стробируклдего ключа/ выход которого соединен с входом интегратора, а управляемый вход ограничителя соединен с выходом интегратора, подсоединенного к резистору.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 - эпюра сигналов для двух соседних периодов повторения;

Устройство содержит магнитоприемник 1, соединенный через двусторонний управ аяемый ограничитель 2 сигНсшов, состоящий из резистора 3 и диодов 4 и 5, с фильтром нижних частот б, выход которого через усилитель 7 соединен с синхронным фильтром 8 и регистратором 9. Между выходом усилителя 7 и диодом 5 ограничителя , включены последовательно соединенные стробирующий ключ 10, интегратор 11 vt резистор 12.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с выхода магнитоприемника через ограничитель 2 поступает на фильтр б и далее через усилитель 7 - на синхронный фильтр 8 и регистра- ор 9.Стробирующий ключ 10 производит выборку сигнала в конце паузы,а интегратор 11 накапливает эти выборки и устанавливает на резисторе 12 некоторое напряжение, подпирающее диод 5 ограничителя сигналов отрицательной полярности. Таким образом, на вход ФНЧ будет поступать последовательность ограниченных несимметричных импульсных сигналов, соответствующих первичному полю., Так как сигналы положительной U-, и отрицательной полярности U,j (см. фиг. 2) вызывают в ФНЧ встречные переходные процессы, то при некотором соотношении их амплиUo.

туд 1 -г,- режим компенсации переходного процесса. Напряжение с выхода интегратора 11 через систему обратной связи автоматически поддерживает режим компенсации, т.е. обеспечивает подавление собственного процесса ФНЧ. Для избежания наложени на сигнал управления измеряемых полезных сигналов, поступающих с магнитоприемника в паузах между импульсами первичного поля, необходимо подобрать такие режимы работы ключа 10 и интегратора 11, чтобы замыкание кл ча 10 производить в конце паузы между импульсами первичного поля, когда тгйзный сигнал будет достаточно мал

(момент времени между t rt см. фиг. 2). Это же можно сделать подбором постоянной времени интегратора 11, намного превышающем длину аномалии при использовании устройства в подвижной системе, например в аэроварианте МПП, когда длительность аномалии полезного сигнала измеряется секундами.

Ua Соотношение амплитуд -д

автоматически устанавливается ограничителе с помощью системы обратной связи через ключ 10 и интегратор 11. Таким образом, данное устройство разрешает противоречие между стремлением сузит полосу измерительного канала в целях обеспечения помехозащиты и отрицательными последствиями сужения полосы - появлением фона от собственного переходного процесса ФНЧ. Одновременно устройство автоматически компенсирует дрейф нуля усилителя.

Расчеты показывают, что коэффициент компенсации собственных переходных процессов фильтра соответствуют величине фактора обратной связи Крр), где KO - коэффициент передачи цепочки ФНЧ - усилитель, |Ь - коэффициент передачи цепочки 10, 11 и 12, т.е. может достигать несколько десятков децибелл, что подтверждает высокую эффективность устройства.

Снижение коммутационных шумов за счет исключения из входной цепи стробирующего ключа позволяет поднять на порядок чувствительность измерительного устройства и, следовательно, снизить во столько же раз эффективную площадь магнитоприемника, его габариты и вес.

Кроме того, за счет согласования амплитудно-частотной характеристики входного устройства МПП со спектром полезного сигнала появляется возможность увеличить отношение сигнал/помеха.

Формула изобретения

Устройство для геоэлектроразведки по методу переходных процессов, содержащее магнитоприемник, стробирующий ключ и последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель, синхронный фильтр и регистратор, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности и помехоустойчивости, ,в него введены двусторонний управляемый ограничитель, включенный между магнитоприемником и ФНЧ, и последовательно соединенные интегратор и резистор причем выход усилителя соединен с входом стробирующего ключа, выход которого соединен с входом интегратора, а управляемый вход ограничителя с выходом интегратора, подсоединенного к резистору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фаг. г.