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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относится к устройствб1М индуктивной электроразведки, использующим низкочастотные гармонически, изменяющиеся электромагнитные поля и может быть использовано для поиска и разведки местоположения проводящих объектов и определения контурных границ протяженных проводящих тел, например месторождений полезных ископаемых, а также в морской геофизике. Известно устройство для измерения полуосей элипса полирязадий магнитного поля, состоящее из двух взаимно ортогональных магнитоприем шков, квадратурног фазовращателя, суммарноразностной схемы и дифференциального амплитудного указателя коммутационного типа, содержащего последовательно соединенные ком мутатор, усилитель несущей, детектор, избирательный усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и выходной измерительный прибор, а также генератор комму тационного напряжения, выход которого подключен к управляющим цепям коммутатора и синхронного выпрямителя Cl Однако указанное устройство имеет ограниченную помехоустой швость к действию геологических помех в виде мощных слоев проводящих насосов, часто пок- . рывающих месторождения полиметалличеоких руд. Наиболее близким к изобретению является устройство для геоэлектроразведки, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предохранительными усилителями, выход одного из которых подключен к первому входу сумморазностной схемы через квадратурный фазовращатель, а выход второго соединен со вторым входом сумморазностной схемы непосредственно, регулируемый делитель напряжения, дифференциальный амплитудный указатель периодического сра&нения (коммутационного типа), подключенный к выходам сумморазностной схемы и включающий последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, сумматор, усилитель огибающей, синхронный выпрямитель и измерительный прибор, а также генератор коммутационного напряжения, один выход которого подключен к управляющим входам коммутатора и син. хронногд выпрямителя, а второй выход {противофазный первому) - ко входу ре- гулируемого делителя напряжения, выход которого подключен ко второму входу сумматора. В таком устройстве сигнал от проводящего полупространства (слоев проводящих наносов морской воды) компенсируется в сумматоре и на результат измерений не влияет 2. Недостаток такого устройства состоит в том, что при проведении поисковых работ с борта летательного аппарата колебания высрты полета обслуживают колебания уровня сигнала от проводящего полупространства, что приводит к раскомпенсацки « появлению сигнала ощибки, пропорционального амплитуде колебаний высоты полета. В этом случае обнаружение малых аномальных сигналов от искомых объектов на фоне колебаний, вызванных изменением высоты полета, невозможно. Цель изобретения - повышение разрешающей способности, чувствительности и помехоустойчивости измерений, а также снижения дрейфа нуля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предварительными усилителями, выход одного из которых приключен к первому входу сумморазностной схемы через квадратурный фазовращатель, а выход вто рого - ко второму входу сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения, дифференциальный амплитудный указатель периодического сравнения, подключенный к выходам сумморазностной схемы и включающий последовательно соединенные коммутатор, усилитель несущей, детектор, сумматор, усилитель огибающей, синхронный выпрямитель, фильтр нижних частот и регистратор а также генератор коммутационного на- - пряжения, один выход которого подключе к управляющим входам коммутатора и синхронного выпрямителя, а второй (противофазный) - ко входу управляемого .делителя напряжения, выход которого под клкнен ко второму входу сумматора, дополнительно введены источник опорного напряжения и второй фильтр нижних чаотот, подключенные ко входам дифференци ального усилителя, причем вход второго ильтра нижних частот подключен к выоду синхронного выпрямителя, выход диференциального усилителя подключен к у№авляющему входу делителя напряжения. На чертеже представлена функциональ ная схема устройства для геоэлектрора ведки. Устройство содержит магнитоприемнии 1 и 2, соединенные соответственно с предварительными усилителями 3 и 4, выход одного из кптор ттг соединен через квадратурный фазовращатель 5 с первым входом сумморазностной схемы 6, а выход второго соединен со вторым входом сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения 7, последовательно соединенные коммутатор 8, входы которого подключены к выходам сумморазностной схемы, усилитель несущей 9, детектор 10, сумматор 11, избирательный усилитель огибающей 12, синхронный выпрямитель 13, фильтр нижних частот 14, регистратор 15, а также генератор коммутационного напряжения 16, выход которого подключен к управляющим цепям коммутатора, синхронного выпрямителя и ко входу управляемого делителя напряжения, выход которого соединен со вторым входом сумматора, источник опорного напряжения 17 и последовательно соединенные фильтр нижних частот 18, дифференциальный усилитель 19, причем вход фильтра нижних частот 1 8 подключен к выходу синхронного выпрямителя, а выход источника опорного напряжения - ко второму входу дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу делителя напряжения. Устройство работает следующим о&разом. Сигналы, принимаемые магнитоприек никами 1 и 2, усиливаются предварительными усашителями 3 и 4. Выходной сигнал усилителя 3 сдвигается по фазе фазовращателем 5 Ha-j и затем с помощью сумморазностной , схемы 6 формируются сигналы суммы Uc и разности СУр Сигналы Uc, и Up коммутатором 8 поочередно и периодически с частотой коммутации подаются на усилитель 9. Затем полученный в результате коммутации амплитудно-фазомодулированный сигнал детектируется детектором 10. Огибающая на частоте коммутации, пропорциональная уровню вторичного сигнала от искомого объекта, через первый вход сумматора 11 подается на усилитель 12 и вы- 58 прямляется синхронным выпрямителем 13 и после фильтрашш высокочастотных составляющих фильтром нижних частот 14 (с постоянной времени Т ) подается на регистратор 15. Кроме того, выходной сигнал синхронного выпрямителя 13 чере другой фильтр нижних частот 18 (с постоянной времени t ulj ) взаимодействует на один вход дифференциального усилителя 19, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения 17. Выходное напряжение дифференциального усилителя 19 воздействует на управ ляющий вход делителя напряжения 7. Режим работы дифференциального усилителя 19 подбирается так, что на выб ранной высоте полета при отсутствии сигнала от искомого объекта с его выхода на управляющий вход делителя напряжения 7 подается такое смещение, при котором сигналом с выхода делителя напряжения 7 компенсируется сигнал от проводящего полупространства и регистратор 1 5 фиксирует нуль. При появлении колебаний (изменений. уровня сигнала от проводящего полупространства эти колебагаш вьшеляются на выходе синхронного рыпрямителя 13, проходят через фильтр нижних частот 18, дифференциальный усилитель 19 и воздействуют на управляющий вход делителя напряжения 7, вызывая колебания выходного сигнала делителя напряжения 7, которые, суммируясь в сумматоре 11 с колебаниями сигнала от полупространства, взаимно компенсируются. Кратковременные появления сигналов от локальных проводящих объектов или от граничных областей больших проводящих объектов вызывают на выходе синхронног выпрямителя колебания с более широким частотным спектром, чем колебания, вызванные изменениями высоты полета. И эт верхняя часть спектра, вызванная появлением проводящих объектов, не проходит через фильтр нижних частот 18, а проходит через фильтр нижних частот 14, у которого частота среза выше чем у фильтра 18, и регистрируется регистрато ром 15. Тежим; образом, введение в устройство источника опорного напряжения, фильтра нижних частот и дифференциального усилителя дает возможность скомпенсировать сигналы, вызванные колебаниями высоты полета летательного аппарата, и 6 регистрировать только сигналы от локальных проводящих объектов или от контурных границ протяженных проводящих тел, что повышает чувствительность и разрешающую способность аэроэлектроразведочного устройства, а также позволяет устранить ; дрейф нуля и влияние инфранизкочастотных шумов. Формула изобретения 1. Устройство для аэроэлектроразведки, содержащее два магнитоприемника, каждый из которых соединен с предварительными усилителями, выход одного из . которых подключен к первому входу сум- моразностной схемы через квадратурный фазовращатель, а выход второго подключен ко второму входу сумморазностной схемы непосредственно, управляемый делитель напряжения, дифференциальный амплитудный указатель периодического сравнения, подключенный к выходу сумморазностной схемы и включающий последовательно соединенные коммутатор, усили- тель несущей детектор, сумматор, уси- ° литель огибающей, синхронный выпрямитель, фильтр нижних частот и регистратор, а также генератор коммутационного напряжения, выходы которого подключены к управляющим входам коммутатора, синхронного выпрямителя -и ко входу управляемого делителя напряжения, выход которого подключен ко второму входу сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительгности, разрешающей способности и помехоустойчивости измерений, а также снижения дрейфа нуля, в нега дополнительно введены источник опорного напряжения и второй фильтр нижних частот, подключенные ко входам дифференциального усилителя, причем вход второго фильтра нижних частот подключен к выходу синхронного выпрямителя, выход дифференпиаль ного усилителя подключен к управляющему входу делителя напряжения. Йсточикки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мизюк Л. Я. и др. Измерение инвариантов магнитного поля при электроразведке, Киев, Наукова Думка, 1976, с. 56. 2.Авторское свидетельство СССР № 27 87533/18-25, кл. Q 01V 3/16, 1980 (прототип).