Цифровая электроразведочная станция Советский патент 1982 года по МПК G01V3/10 

(54) ЦИФРОВАЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

Изобретение относится к геофизичес кой измерительной технике, в частности, к устройствам для ведения геоэлектрораз ведочных работ. Известны электроразведочные станции содержащие приемники, усилитель, компенсатор, коммутатор со схемой управления, аналого-цифровой преобразователь, зтенератор тактовых импульсов, форматер и регистратор, регистрирующие в цифровой форме на перфоленту или магнитный носитель измеряемую информацию Г11 Однако в известных станциях дискретизация принимаемых сигналов осуществляется с постоянным шагом квантования по независимо от амплитуды и скорости, спадания сигнала, следствием. чего Я1вляется большой расход носителя. Кроме того, недостатком известных цифровых электроразведочных станций является низкая точность при обработке слабых сигналов. Известна также цифровая станция, содержашая аналого-цифровой преобразователь, блок управления, генератор, перестраиваемой частоты, блок выявления закона изменения принимаемого сигнала и регистратор, в которой период дискретизации меняется в соответствии с выявленным законом изменения принимаемых сигналов 2. Недостатком этой станцш является необходимость одновременной регистрации значений сигнала и параметров закона его изменения, вьфабатываемых блоком выявления закона изменения сигнала. В результате избыточность информации устраняется незначительно, а сложность обработки дарных на ЭВМ, в связи с необходимостью их расши45 овки, усложняется. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для электроразведки, содержащее последовательно включенные приемник, усилитель, преобразователь нащэяжениечастота, схему И и последовательно сов« диненные выходной счетчнк импульсов выходные вентили, форматер кода, индикат :ЧР и регистратор, а также последовательно соединенные reHepaTqp тактовых импульсов и блок упр€1вления, один выход которого подключен к второму входу преобразователя напряжение-частота, а второй - к второму входу схемы И 33. Недостатком этого устройства является невысокое отношение сигнал-помеха (точность) при регистрации малых значекий экспоненциального сигнала. Цель, изобретения - повышение точнос измерений и производительности труда. Эта цель, достигается тем, что в эле ктрорааведочную станцию, содержащую последовательно включенные дфиемник, усилитель, преобразователь напряжениечастота, схему И и последовательно соединенные выходной счетчик импульсов, выходные вентили, форматер кода, индикагор и регистратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок управления, один выход которого подключен к второму входу гфеобразователя напряжение-частота, а вто- рой - к второму входу схемы И, дополнительно на выходе схемы И включен многчхзтупенчатый триггерный делитель частоты, выходы каждой ступени которого подключены к информационным входам блока вентилей, соедине1шых по выходам собирательной схемой, выход которой соединен с входом выходного счетчика, причем первый информационный вход блока вентилей соединен с выходом схемы И, а между выходами генератора тактовых импульсов и блока управления включен блок задания интервала аш5)окси1 ации, выходы которого подключены к блок управления, ухфавляющим входам блока вентилейи входу выходных вентилей. При этом блок задания интервала апгфоксимации содержит параллельный триг герный регистр, последовательно соединенные первый и второй счетчики, блок дополнительных вентилей, первые входы которых соединены с выходами параллельного триггерного регистра, а вторые входы, кроме первого вентиля, соединены с выходами ступеней второго счетчика, выходы блока дополнительных ве1ггилей через собирательную схему и формирователь сигнала записи подключены к управляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока задания интервала аппроксимации, подключенный к блоку угравленкя станции, соединен к первым входам параллельного триггерного регист ра и к переключателю, подключенному к утфавляющим входам втфого счетчика, входы параллельного григгерного регистра соединены соответственно с вы ходами второго счетчика и выходами каждой ступени первого счетчика, выходы параллельного триггерного регистра подключены к управляющим входам блока вентилей, а у15завляю1ций вход блока задания интервала аппроксимации, соединенный с генератором тактовых импульсов, подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиля блока дополнительных вентилей. На чертеже представлена схема цифровой электроразведочной станции. Цифровая электроразведочная станция содержит последовательно включенные шздушшонньШ приемник 1, усилитель 2, хфеобразователь напряжения в промежуточный электрический параметр (временный интервал или частота) 3, схему И 4, многоступенчатый триггерный делитель 5 частоты. Выходы 6 и 7 каждой ступени деления (триггера) 8 и 9 и выход схемы И через : первые дополнительные вентили 10-12 блока вентилей, показанных пунктиром, и первую собирательную схему 13 подключен к входу выходного счетчика 14. Входы 15-17 вентилей 1О-12 подключены к выходу блока 18 задания интервала апгфоксимации, выходам триггеров 19-21 регистра 22. Установочный вход 23-25 каждого из триггеров 19-21 соединен с соответствующим выходом 2628 одного из триггеров 29-31 первого счетчика 32. Его вход 33 подключен к выходу второго счетчика 34. Вход 3537 соответственно триггеров 38-40 второго счетчика через блок дополнительных вентилей 41-43 и вторую собирательную схему 44 подключен к входу форМ1фователя 45 сигнала запаси, выход которого подключен к входам вентилей 46, вторые входы 47 которых подключены к выходам счетчика 14. Вторые входы 48-50 блока вентилей подключены к выходам соответственно триггеров триггерного регистра блока задания интервала аппроксимации. К выходам 51 выходных вентилей последовательно подсоединены форматер 52 кода, индикатор 53 и регистратор 54. Вход первого триггера второго счетчика блока задания интервала аппроксимации, 1фоме того, подключен к выходу генератора 55 тактовых импульсов. Коэффициент пересчета этого счетчика может меняться переключателем 56, задающим длину интервалов аппроксимации или вручную, или автоматически по команде с блока 57 управления, вход которого подклю чен к выходу генератора 55, и выходы соответственно к преобразователю 3, сх ме 4 и вторым установочным входам 58 60 соответственно триггеров 19-21 триггерного регистра 22. В цифровой электроразведочной станц выполняется автоматическое усреднение результатов измерения и автоматическая смена периода регистрации в зависимост от количества усредняемых иак ерений. Работа станции происходит следующим образом. Перед началом регистрации триггеры всех счетчиков устанавливаются блоком 57 в исходное (обнуленное) состояние. Блок 57 управления по тактовым нмпуль сам с выхода генератора 55, который задает частоту дискретизации непрерывного сигнала, запускает преобразователь 3. Одновременно тактовые импульсы поступают на вход 35 двоичного счетчика 34, который формщэуёт соответствующий интервал аппроксимации, и на первый вхо вентиля 41. Преобразователь 3 преобразует электрическое напряжение в эквивалентный временной интервал или частоту электрических импульсов. Электрические импульсы с выхода схемы 4 поступают на вход многоступенчатого делителя 5 частоты и первый вход дополнительного вентиля 10. На второй вход 15 вентиля 1О поступает разрешающий сигнал с триггера 19 буфер ного регистра 22. Триггеры реги стра 22 перед, началом цикла регистрации по входам 58-60 установлены в исходное состояние управляющим сигналом с блока 57. Импульсы частоты с выхода вентиля 10 через собирательную схему 13 поступают на вход счетчика 14. На второй вход 48 дополнительного вентиля 41 поступает разрешающий сигнал с выхода триггера 19 регистра 22. Вентиль 41 гфопускает тактовые импульсы, которые через собирательную схему 44 поступают на вход формирователя 45 импульсов записи. Формируемый последним из каждого прошедшего через вентили 41-43 тактового импульса, импульс записи поступает на входы блока вентилей 46 в переписывает из счетчика 14 в форматер 52 накопленный код. Формату 52 преобразует формат кода в формат, удобный для его отображения на индикаторе 53 и записи регистром 54. Первые измерения регистрируются без усреднения. При этом величина пocлeдj иx устанавливается кратной 2, 64, и О1дэеделяется емкостью двоичного счетчика 34, емкость последнего задается переключателем 56. При емкости счетчика, равной 04, 64-й тактовый импульс, появляющийся на вьисоде счетчика 34 как импульс перешлнения, перебрасывает по входу 23 триггер 19 регистра 22 в противопопохсное состояние. Тем самым триггер 19 запрещает по входу 15 прохождение на вход счетчика 14 через вентиль 1О импульсов частоты и по входу. 48 прохождение на вход формирователя 45 через вентиль 41 тактовых импульсов. ОдЁовременно импульс переполнения счетчика 34 поступает на вход 33 счетчика 32 и перебрасывает его триггер 29. Триггер 29 своим выходом 27 устанавливает по входу 24 триггер 2О регистра 22 и триггер 30 счетчика 32 в единичное состояние. Тем самым на вход 16 вентиля 11 и вход 49 вентиля 42 поступа кгг разрешающие сигнальь Ци4ровая, вл@кт- роразведочная станция автоматически переходит в режим регистрации усредненного результата двух измерений. В этом режиме вентиль 11 пропускает импульсы с выхода 6 триггера 8 на счетчик 14, т.е. результат каждого измерения фиксируется в счетчике 14 с коэффициентом 0,5. Преобразователь 3 в этом режиме по-прежнему запускается по каждому ТИ. Вентиль 42 пропускает на вход формирователя 45 каждый второй тактовый импульс, снимаемый с выхода триггера 38 счетчика 34. Очевидно, в счетчике 14 накапливается код, равный половине суммы двух измерений, который и выдается на регистрацию через вентили 46.. . Через 32 регистрации усредненных двух результатов измерений 128-й тактовый импульс перебрасывает в противоположное состояние следующий триггер буферного регистра 22, чем защзещает г юхождение каждого второго тактового импульса на формирователь 45 и ра ещает щзохождение каждого четвертого тактового импульса на формирователь 45 для опроса Счетчика 14 и усреднения четБфех результаггов измерения. Через 32 регистрации усредненных четьфех результатов измерения 256тактовый импульс перебрасывает следующий триггер регистра 22 в противоположное состояние, чем запрещает прохождение каждого четвертого тактового импульса, на вход формирователя 45, и 79 разрешает прохождение каждого восьмого импульса, т.е. усреднение в счетчике 14 восьми результатов измерений. Через 32 регистрации станция переходит в еле дующий режим усреднения и т.д. до. усред нения заданного числа результатов измерений (в данном случае до усреднения шестнадцати результатов измерений), в котором станция работает до окончания цикла регистрации.; С началом следующего цикла регистрации работа узлов цифровой электроразведочной станции повторяется. Станция может применяться при прове дении морских и сухопутных электроразве дочных работ и особенно эффективно при больших временах прослеживания. Формула изобретения 1. Цифровая электроразведочная , содержащая последовательно включенные щзиемник, усилитель, преобразователь напряжение-частота, схему И и последовательно соединенные выходной счетчик импульсов, выходные вентили, фсрматер кода, индикатор и регисгратор, а также последовательно соединенные генератор тактовых импульсов и блок ущ)авления, первый выход которого подключён к второму входу преобразователя напряжение-частота, а - к второму входу схемы И, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности труда, в нее введены многоступенчатый триггерный целитель частоты, блок BeliTH- лей, собирательная схема и блок задания интервала аппроксимации, при этом выход схемы И подключен к входу многоступенчатого триггерного делителя частоты, вы .ходы каждой ступени которого подключены к информационным входам блока вентилей, соединенных по выходам собирательной схемой, выход которой соединен с входом выходного счетчика, причем первый информационный- вход блока вентилей соединен с выходом схемы И, а 7 К выходу генератора тактовых импульсов подключен блок задашш Ш1тервала аппроксимации, выходы которого подключешл к блоку управления, управляющим входам блока вентилей и входу выходных вентилей. 2. Станция по ш 1, отличающаяся тем, что блок задания интервала аппроксимации содержит параллельный триггерный регистр, последовательно, соединенные первый и второй счетчики, блок дополнительных вентилей, первые- входы которых соединены с выходами п аллельного триггерного регистра, а вторые входы, кроме первого вентиля, соединены с выходами ступеней второго счетчика, выходы блока дополнительных вентилей через собщэательную схему и формирователь сигнала записи подключены к у1фавляющему входу выходных вентилей станции, один вход блока задания интервала аппроксимации, подключенный к блоку управления станции, соединен к первым входам параллельного триггерного регистра и к переключателю, подключенному к управляющим входам второго счетчика, вторые входы параллельного триггерного регистра соединены соответственно с выходами второго счетчика и выходами каждой ступени первого счетчика, выходы параллельного триггерного регистра подключены к управляющим вхо-дам блока вентилей, а управляющий вход блока задания интервала аппроксимации, соединенный с генератором тактовых импульсов, подключен к первому входу второго счетчика и входу первого вентиля блока дополнительных вентилей. Источники информации, гринятые во внимание при экспертизе 1.Поперану Л. И., Черсин В. Г. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. М., Недра-, 1978, с. 65, 47. 2.Авторское свидетельство СССР N9 5592О4, кл. Q O1V 3/1О, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР № 646294, кл. Q O1V 3/10, 1979 (прототип).