Устройство для аэроэлектроразведки Советский патент 1981 года по МПК G01V3/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

1

Изобретение относится к геоэлектроразведке на переменном токе, а конкретнее к электроразведке по методу индукции в движении.

Известны устройства для аэроэлектрораэведкн по методу индукции в односамолетном варианту с жестко укрепленными на корпусе генераторной и приемной рамками, компенсации первичного поля в которых осуществляется с помощью выбора взаимной ориентации рамок и применением специальных электронных схем 1 .

Недостатком устройств, подобного типа является малая эффективность компенсации первичного поля при достаточно сложных электронных схемах компенсации, что снижает реальную чувствительность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и положительному эффекту является устройство, которое содержит генератор и соединенный с ним генераторный диполь, а также соединенные последовательно приемный диполь,

блок согласования и избирательный усилитель, выход которого через измерители модуля, активной составляющей и реактивной составляющей сигнала соединен с регистратором, кроме того, генератор соединен с компенсирующей обмоткой приемного диполя через компенсатор и через идентичные блоки формирования опорного сигнала - с управляющими входами измерителей активной и реактивной составляющих сигнала. Компенсация первичного поля в этом устройстве осуществляется заданием через компенсирующую обмотку приемного диполя тока такой величины и направления, чтобы создаваемое ею поле было максимально близким по величине и противоположным по знаку элект рсадагнитному полю генераторного; диполя в области расположения приемного диполя 2} .

Однако в этом устройстве достичь полной компенсации первичного сигнала также не удается вследствие действия таких факторов, как нестабильность во времени амплитуды и фазы первичного и компенсирующего сигнала. Непостоянство параметров приемного и генераторного диполей и нестабильность их взаимной ориентации также имеет влияние уровень помех при компенсации. Рекомпенсация, возникающая в результате перечисленных факторов, снижает чувствительность устройства и затрудняет различие аномальных сигналов на фо. не помех. Целью изобретения является повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор и со единенный с ним генераторный диполь, последовательно соединенные компенсатор, приемный диполь и блок согласования, а также последовательно соединенные избирательный усилитель, измеритель модуля и регистратор, второй и третий входы которого соединены с выходами измерителя активной составляющей и измерителя реактивной составляющей сигна ла, первые входы которых соединены с выходом избирательного усилителя, а вто рые входы - с выходами блоков формирования опорных Сигналов, входы которых вместе с входами компенсатора соединены со вторым выходом генератора, допол нительно введен блок инерционной компен сации сигнала, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй и третий входы соединены с выходами блоков формирования опорных сиг налов, четвертый и пятый входы - с вы- ходами измерителей активной и реактивной составляющих сигнала, а выход - с входом избирательного усилителя. Блок инерционной компенсапки содержит два интегратора, два управляемых а тенюатора и суммарно-разностный блок, первый вход которого соединен с выходо блока согласования, выход - с входом избирательного усилителя, а второй и тр тий входы соединены с выходами управляемых аттенюаторов, сигнальные входы которых соединены с выходами блоков формирования опорныхсигналов, а управляющие входы соединены с выходами интеграторов, входы которых подключены к выходам измерителей активной и реактив ной составляющих сигнала. На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит генератор 1, со диненный с ним генераторный диполь 2, последовательно соединенные компенсаор 3, приемный диполь 4, блок согласоания 6, блок инерционной компенсации , избирательный усилитель 7, измеритель одуля 8 и регистратор 9, второй и третий ходы которого соединены с выходами изерителя 10 активной составляющей и иэерителя 11 реактивной составляющей игнала, первые входы которых соединены выходом избирательного усилителя, а торые входы - с выходами блоков формиователя опорных сигналов 12 и 13, вхоы которых соединены со вторым выходом енератора и входом компенсатора. Блок нерционной компенсации включает интег аторы 14 и 15 управляемые аттенюаторы 6 и 17 и суммарно-разностный блок 18, первый вход которого соединен с выодом блока согласования 5, выход соединен с входом избирательного усилителя 7, второй и третий входы соединены с выходами управляемых аттенюаторов 16 и 17, сигнальные входы которых соединены с выходами блоков |формирова- ния опорных С11гналов 12 и 13 соответственно, управляющие входы аттенюаторов 16 и 17 соединены через интеграторы 14 и 15 с выходами измерителей 10 и 11 соответственно. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 вырабатывает напряжение, обеспечивающее ток необходимой величины и формы в генераторном диполе 2, который создает электромагнитное поле, наводящее в проводящих объектах вихревые токи. Вторичное поле регистрируется приемным диполем 4, на который воздействует и первичное поле, значительно превышающее в точке приема по величине вторичное. Уменьшение влияния первичного поля достигается с помощью компенсатора 3, соединенного с компенсирующей обмоткой приемного диполя 4, путем задания в компенсирующей обмотке тока такой величины и напряжения, чтобы поле этой обмотки компенсировало поле генераторного диполя 2 в точке приема. Аномальный сигнал вместе с неком- пенсированньп л. остатком первичного сигнала поступает с приемного диполя 4 через блок согласования 5 и блок инег ционной компенсации 6 на избирательный усилитель 7 и далее на входы измерителей 8,10 и 11. Опорные сигналы, необходимые для работы измерителя 10 активной составляющей и измерителя 11 реактивной составляющей, вырабатываются блоками 12 и 13формирования опорных сигналов путем обеспечения необходимой величины и фазового сдвига напряжения рабочей частоты. Опорный сигнал берется с генератора 1 и поступает на входы формирователей 12 и 13 опорных сигналов и на вход ком пенсатора 3. Измерение значения модуля, , активной и реактивной составляющих сигнала поступают на регистратор 9. Некомпенсированный остаток сигнала первич но1х поля продетектированный ъзглеретеля ми Ю и 11 и усредненный интеграторами 14и 15 создает на управляющих входах управляемых аттенюаторов 16 и 17 напряжение такой величины н знака, что с выходов аттенюаторов на входы суммарно разностного блока 18 подается напряжение кс(пенсапшс, активная и реактивная составляющие которого равны активной к реактивной составляющим нексихшенсиро- . вавиого остатка первичного сигнала. На выходе cyi MapEo-разностного блока 18 существует сигнал разности входного сиг нала в компенсирующих сигналов с выходов аттенюаторов 16 и 17. Для того, чтобы не произошла ксяишенсация аномаль ного сигнала, постоянная времени интеграторов 14 и 15 выбирается настолько большой, чтобы блок инероионной компенсации 6 не успевал реагировать на ано мапьный сигнал. В общем случае посто: янная времени интегратора должна быть выбрана из условия - максимальная протяженность аномального объекта в направлении движения; V - скорость движения. Введение в устройство блока инерционной компенсации позволяет увеличить глубину компенсапип первичного сигнала примерно на порядок и уменьшить мешающее влияние напряжения расксвушексапив по полю, обусловленного нестабильностью во времени амплитуды и фазы первичного и компенсирующего сигналов, непостоянст вам. параметров генераторного и приемного шшалей, нестабильностью их взаимной ориентации н наличием потлех при компенс шии. Это позволяет поднять реальную чувствительность аппаратуры, повысить помехозащищенность от медленных мешающих возмущений. Формула изобретения 1.YcTpoiicTBO для аэроэлектроразведки, содержащее генератор и соединенный с ним генераторный диполь, последовательно соединенные компенсатор, приемный диполь и блок согласования, а также последовательно соединенные избирательный усилитель, измеритель модуля и регистратор, второй и третий входы которого соединены с вьосодами иа 1ерителя активной составляющей и реактивной составляющей сигнала соответственно, первые входы которых соединены с выходом избирательного усилителя, а вторые . входы - с выходами блоков формирования опорных сигналов, входы которых вместе с входами компенсатора соединены со вторлм выходом генератора, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствитатьности и помехозащищенности устройства, в него дополните 1ьно введен блок инерционной компенсации сигнала, первый вход которого соединен с выходом блока согласования, второй и третий входы соединены с выходами блоков формирования опорных сигналов, четвертый и пятый входы - с выходами измерителей активной и реактивно) составляющих сигнала, а выход - с входом избирательного усилителя. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок инерционной компенсации сигнала содержит для интег ратора, два управляемых аттенюатора и суммарно-разностный блок: первый вход которого соединен с выходом блока согласования, выход - с входом избирательного усилителя, а второй и третий входы соединены с выходами управляемых аттенюаторов, сигнальные входы которых соединены с выходами блоков формирования опорных сигналов, а управляющие входы соединены с выходами интеграторов, входы которых подключены к выходам соответствующих измерителей активной и реактивной состаЕщяюшкх сигнала. Источники информашш, принятые во внимание при экспертизе i.BOijci D. Roberts В. experiments 9ornei) r esuBts brom q Wlnajtip-mounte5 egectro - mqqjnetic- prospectbq; Si/stem.- Peophi/s proSplot,VOE 9,, p.3 (ЭЫ. 2, Гончарский В. н. и др. Технические основы аэроэлектроразведки. Наукова Думка 1969, с. 336-342 (прототип).