Устройство синхронизации электроразведочных приемников Советский патент 1981 года по МПК G01V3/06 

(54) УСТРОЙСТВО СИНХРОНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНЫХ Устройство относится к геоэлектроразведочной аппаратуре и может быть использовано для автономной син хронизации измерителей вызванной поляризации (ВП). Известны устройства внешней синхронизации измерителей с источниками электромагнитного поля по радиоканалу и по проводной связи, содержащие ключи, управляемые по команде переключения поляризующего тока, модуляторы, радиостанции (линии про водной связи), приемники и времязадающие блоки,. осуществляющие режим задержек и выдачи опорных стробирующих импульсов. Недостатком устройства синхронизации с проводной связью является низкая производительность геофизичес ких работ, а для устройств синхронизации с радиоканалом основными недос татками являются ненадежность .переда чи опорных сигналов в районах со сло ным горным рельефом и неустойчивость ПРИЕМНИКОВ канала связи при действии атмосферных и промьшшенньщ помех. Известны устройства автономной синхронизации, содержащие усилители, ограничители и дифференцирующие звенья, позволяющие производить формирование импульсов синхронизации из самого сигнала. Недостаток этих устройств - низкая помехоустойчивость при действии импульсных помех. Известно устройство автосинхронизации для метода переходных процессов, содержащее последовательно соединенные импульсный усилитель, блок приведения сигнала к одному уровню, детектор, амплитудный селектор и блок формирования импульсов синхронизации. Принцип вьщеления.синхроимпульсов устройством заключается -в амплитуднознаковой селекции, позволяющей разделять отличающиеся по амплитуде передние и задние фронты импульсов принимаемого сигнала. Используемый в данном устройстве блок приведения к одному уровню позволяет с помощью амплитудного селектора пропускать на вход блока формирования только задни фронты импульсов. Различие амплитуд передних и задних фронтов, необходимое для нормальной работы устройства обусловлено формой зондирующего сигнала . Недостатком устройства является Низкая помехоустойчивость в случае произвольной формы фронтов зондирующего сигнала ВП и при действии импульсных помех. Цель изобретения - увеличение пом ехо 3 ащшце ннос ти. Эта цель достигается тем, что в устройство синхронизации электроразведочных приемников, содержащее последовательно включенные импульсный усилитель, блок приведения сигнала к одному уровню, детектор и блок формирования импульсов синхронизации, установлены последовательно соединен ные первый интегратор, первое порого вое устройство, схема совпадения, второй интегратор, второе пороговое устройство, включенные между выходом детектора и входом блока формирования импульсов синхронизации, причем между выходом детектора и вторь вхо дом схемы совпадения включен инвертор, а мезвду выходом блока формирова ния импульсов синхронизации и вторым входом первого интегратора - блок нулевой установки интегратора. На фиг. 1 представлена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 приведены диаграммы выходных состояний отдепьных элементов (усили теля, детектора, интеграторов, порог вых устройств и др.) устройства дистанционной синхронизации, отображающие последовательность формирования синхроимпульсов. Устройство содержит импульсный ус литель 1, блок 2 приведения сигнала к одному уровню, детектор 3, первый интегратор 4, инвертор 5, первое пороговое устройство 6, схему 7 совпадения, второй интегратор 8, второе пороговое устройство 9, блок 10 формирования импульсов синхронизации и блок 11 нулевой установки интеграторов. Устройствоработает следующим образом. Входньш сигналом устройства является напряжение с выхода первичног 24 электрического преобразователя (измерительной линии MN), одновременно поступающее на вход синхронизируемого измерителя, например, вызванной поляризации (вп). При блок 2 приведения сигнала к одному уровню находится в исходном состоянии, что определяет нулевые состояния первого интегратора 4, второго интегратора 8, первого порогового устройства 6 и второго порогового устройства 9. Зондирующий импульс поляризующего тока обусловливает появление на входе, импульсного усилителя 1 с коэффициентом усиления К двухполярпых игчлульсов напряжениями длительностью , (диаграмма а). На входе блока 2 приведения к одному уровню напряжение КА и сравнивается по уровню с положительным или отрицательным напряжением эталонного источника Ujm в зависимости от полярности U ив случае /Кд (}(l(fn I с. выхода блока 2 п риведения к одному уровню на вхэд детектора 3 поступает напряжение стандартной величины, соответствующее сравниваемой полярности входного сигнала. Напряжение на входе детектора Ua, имеющее вид однополярной импульсной последовательности, изображено на диаграмме о. Временная селекция сиихро мпульсов производится по принципу отбора из всей последовательности им пульсов,-наблюдаемых на выходе детектора, только такихJ длительность которых превышает определенное вреил (интервал сравнения Т„, ), и дальнейшей фиксацией задних фронтов этих импульсов. Схемная реализация временной селекции осзпдествляется по способу двухтактного интегрирования. В первом такте формируется интервал сравнения с целью вьзделения сигнала над помехами. Во втором такте формируется интервал разрешения (, ), необходамый для ослабления влияния импульсных помех в непосредственной стадии В1аделения заднего фронта импульса. Интервал сравнения формируется посредством подачи на вход первого интегратора 4. Выходное напряжение rtepвого интегратора ( прямо прог,:орционально длительности входного икгпульса (диаграмма г). В момент времени t| при равенстве UHHTI 0 где Uo - пороговый уровень, происходит срабатывание первого порогового устройства 6 (диаграмма ). Срабатывание первого порогового устройства 6 сопро воткдается подачей импульса Unyi на схему 7 совпадения. На второй вход схемы 7 совпадения подается напряжение Уинб (диаграмма В) с выхода ийвертора 5 выходных импульсов блока 2 приведения к одному уровню. Момент совпадения и„у, и UHH. приравнивается к положению заднего фронта импульса М) (в случае отсутствия в интервале времени помех) и служит началом формирования интервала разрешения с помощью второго интегратора 8. Необходимость двухтактного интегрирования обоснована.тем, что реальные сигналы зондирующих импульсов в аппаратуре ВП не позволяют производить точное интегрирование () в связи с тем, что стабильность параметра Т невысокая. Этим определяется условие . Разница T-Tcp t2-t, обеспечивает запас по нестабильности, С целью исключения ложного срабатывания блока 10 формирования импульсов синхронизации в интервале , сигнал Ucn с выхода схемы 7 совпадения (диаграмма б) подается на второй интегратор В, формирующий интервал разрешения , min минимальное время за держки синхросигнала. Момент времени t,J равенства выходного напряжения вто рого интегратора и опорного напряжени о (диаг рамма ж) фиксируется вторым пороговым устройством 9 и озна чает окончание этапа временной селекции. Импульсы выходного напряжения второго порогового устройства (диаграмма ) управляют запуском блок 10формирования импульсов синхронизации. В момент времени tj окончания формирования синхросигнала (диаграмма ic ) посредством срабатывания блока 11нулевой установки устанавливается нулевое положение интеграторов и поро говых устройств. При поступлении на вход импульсного усилителя 1 очередного импульса Ди процесс формирования импульсов синхронизации зановр повторяется и т.д. Как следует из рассмотренного, помехоустойчивость временной селекции определяется тем, что временные промежутки составляют лишь часть периода Т следования импульсов ди. Минимальный выигрьш в помехоустойчивости временной селекции составляет (, ) причем это вьфажение рассматривается только для области { t t. tmin, что равносильно рассмотрению вероятности ложного срабатывания блока формирования импульсов синхронизации во время действия зондируклдего случая (наихудший случай). Оценка величины Q для типичного в методе ВП значения Т(10-20) с (например для электроразведочной станции ВПС-63) при величине 6 порядка 10 с дает значение Q (1000-2000). Использование устройства дистанционной синхронизации для автономных измерений ВП в составе измерительной аппаратуры позволяет повысить эффективность производственных показателей геофизических работ и сократить не- производительные расходы. Формула изобретения Устройство синхронизации электроразведочных приемников, содержащее последовательно соединенные импульсный усилитель, блок приведения сигнала к одному уровню, детектор, а также блок формирования импульсов синхронизации, отличаю, щееся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, оно снабжено последовательно включенными первым интегратором, первым пороговым устройством, схемой совпадения, вторым интегратором, вторым пороговым устройством, включенными между выходом детектора и входом блока формирования импул сов синхронизации, причем между выходом детектора и вторым входом схемы совпадения включен инвертор, а мелщу выходом блока формирования импульсов синхронизации и вторым входом первого интегратора - блок нулевой установки ин:тегратора.

ФН1.1

к измерителю ВП