Устройство управления источником сейсмических волн Советский патент 1982 года по МПК G01V1/147 

Изобретение относится к сейсморазведке, а именно к устройствам управления импульсными источниками. Известно устройство для возбуждения сейсмических волн падающим грузом, содержащее лебедочный механизм подъемасбрасывания с электромагнитными муфтами, соединенный с грузом тросом, трос пропущен через шкив, закрепленный на перемещающейся опоре, взаимодействующей с фиксатором заданной длины троса, а лебедка механизма снабжена дополнительным приводом, и к ней непосредственно присоединены электромагнитные муфты 1. Недостатком данного устройства является то, что в нем применены электромагнитные муфты для управления механизмом подъема-сбрасывания, которые обладают низким быстродействием включения-отключения. Низкое быстродействие включения подъема груза не позволяет работать с перемещающимся источником. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство управления источником сейсмических волн, содержащее панель управления, соединенную со схемой установки исходного положения и счетчиком числа воздействий, соединенным со схемой прекращения цикла, два электромагнита, соединенных с клапаном и электронным ключом, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с таймером, три схемы И и датчики момента удара и положения груза 2. Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие включения средств подачи газовой смеси, которое производится через реле, и отсутствие контроля заполнения. Целью изобретения является повыщение быстродействия. Указанная цель достигается тем, что в устройство управления источником сейсмических волн, содержащее панель управления, соединенную со схемой установки исходного положения и счетчиком числа воздействий, соединенными со схемой прекращения цикла, два электромагнита, соединенные с клапаном и электронным ключом, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с таймером, три схемы И и датчики момента удара и положения груза. введены импульсный усилитель мощности, схема управления форсажем, преобразователь напряжения, накопитель, тиристор, одновибратор, распределитель импульсов и селектор, входы которого соединены с выходами схемы прекращения цикла, таймером, панелью управления, датчиками и распределителем импульсов, а выходы - с счетчиком числа воздействий и одновибратором, связанным с таймером и распределителем импульсов, второй вход которого соединен со схемой установки исходного положения и первыми входами первой и второй схем И, а выходы распределителя импульсов связаны с входами таймера и вторыми входами первой и второй схем И, выход второй схемы И связан с входом электронного ключа, выход первой схемы И соединен с входом импульсного усилителя мощности, который соединен с вторым электромагнитом и катодом тиристора, анод которого последовательно соединен с накопителем, преобразователем напряжения, третьей схемой И, первый вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход - с первым выходом схемы управления форсажем, вторбй выход которой связан с управляющим электродом тиристора, а входы соединены с выходами схемы установки исходного положения и распределителя импульсов. На чертеже дана блок-схема устройства управления. Устройство управления состоит из панели 1 управления, связанной со схемой 2 установки исходного положения и счетчиком 3 числа воздействий, соединенного со схемой 4 прекращения цикла, электромагнитов 5 и 6, связанных с клапаном 7, электронного ключа 8, соединенного с электромагнитом 6, генератор 9 тактовых импульсов, выход которого соединен с таймером 10, схем И 11 -13 и датчиков 14 и 15, а также селектора 16, входы которого соединены с выходами схемы 4 прекращения цикла, таймером 10, панелью 1 управления, датчиками 14 и 15 и распределителем 17 импульсов, а выходы - с счетчиком 3 числа воздействий и одновибратором 18, соединенным с таймером 10 и распределителем 17 и.мпульсов, второй вход которого соединен со схемой 2 установки исходного положения, и первыми входами первой и второй схем И 11 и 12, а выходы связаны с входами таймера 10 и вторыми входами первой и второй схем И 11 и 12, выход второй схемы И 12 связан с входом электронного ключа 8, выход первой схемы И 11 соединен с входом импульсного усилителя 19 мощности, который соединен с вторым электромагнитом 5 и катодом тиристора 20, анод которого последовательно соединен с накопителем 21, преобразователем 22 напряжения, третьей схемой И 13, первый вход которой соединен с выходами генератора 9 тактовых импульсов, а второй вход - с выходом схемы 23 управления форсажем, второй выход которой соединен с управлением электродом тиристора 20, а входыс выходами схемы 2 установки исходного положения и распределителя 17 импульсов. В исходном состоянии схема 2 установки в исходное положение устанавливает распределитель 17 импульсов в первое положение и запрещает прохождение сигнала через схемы И 11 и 12. В исходном состоянии схем 23 управления форсажем одним своим выходом разрешает прохождение сигнала возбуждения с генератора 9 тактовых импульсов через схему И 13 на вход преобразователя 22 напряжения. Накопитель 21, в качестве которого применен конденсатор, заряжается до уровня выходного напряжения преобразователя 22 напряжения. Величина этого напряжения в несколько раз превышает номинальное напряжение электромагнита 5. Первоначальное включение устройства осуществляется с панели 1 управления. При этом схема 2 установки в исходное положение дает разрешение на прохождение сигналов с распределителя 17 импульсов чеР схемы И 11 и 12. В зависимости от положения распределителя 17 импульсов он включает через схемы И 11 и 12 усилитель 19 мощности или электронный ключ 8 и далее электромагнит 5 или 6. Электромагниты 5 и 6 управляют клапаном 7, в качестве которого применен трехпозиционный гидрораспределитель. В ударном импульсном сейсмическом источнике типа «Падающий груз при обесточенных электромагнитах гидрораспределитель занимает среднее положение, и перемещения груза рабочего органа ударного источника не происходит. Электромагнит 5 включает клапан 7 на подъем груза, а электромагнит 6 - на сброс. Изменение положения распределителя 17 импульсов происходит по фронту импульса, вырабатываемому одновибратором 18. Запуск одновибратора 18 в свою очередь осуществляется по перепаду напряжения на выходе селектора 16. В зависимости от положения распределителя 17 импульсов, который управляет селектором 16, на выходе селектора 16 проходят сигналы от датчика 14 момента удара, либо от датчика 15 положения груза и таймера 10, либо только от таймера 10, либо от панели управления 1 и таймера 10. Кроме того, схема прекращения цикла 4 может запрещать прохождение на выход селектора 16 сигнала от панели 1 управления или от таймера 10. Автоматическая работа устройства начинается при висящем положении груза. Схема 4 прекращения цикла и распределитель 17 импульсов разрешают прохождение запускающего сигнала с панели 1 управления через селектор 16. Этот запускающий сигнал, пройдя через одновибратор 18, изменяет положение распределителя 17 импульсов и устанавливает в нулевое положение таймер 10. Распределитель 17 импульсов через схему И 12-и электронный ключ 8 включает электромагнит 6, который переключает клапан 7 на сброс груза. Таймер 10 отсчитывает время падения груза и при приближении этого времени к концу через селектор 16 и одновибратор 18 переводит распределитель 17 импульсов в другое положение, при котором остается включенным электромагнит 6, но разрешается прохождение через селектор 16 сигнала с датчика 14 момента удара. Сигнал с датчика 14 момента удара, пройдя через селектор 16 и одновибратор 18, переводит распределитель 17 . импульсов в следующее положение. Распределитель 17 импульсов через схему И 11 подает включающий сигнал на импульсный усилитель 19 мощности, выходной каскад которого собран по схеме эмиттерного повторителя. Распределитель 17 импульсов также переводит бистабильную схему 23 управления форсажем в положение, при котором она запрещает прохождение сигнала с генератора 9 тактовых импульсов через схему И 13 на время, необходимое для разряда накопителя и включает тиристор 20. Высокое напряжение с накопителя 21 поступает на электромагнит 5, обеспечивая его форсированное включение. Форсированное включение электромагнита 5 обеспечивает ускоренный подъем груза с земли и возможность работы с перемещающимся источником. По мере разряда накопителя 21, выполненного на конденсаторе, напряжение на его выходе уменьщается. При снижении напряжения на выходе накопителя 21 до уровня напряжения на выходе импульсного усилителя 19 мощноети тиристор 20 запирается, и электромагнит 5 удерживается во включенном состоянии номинальным напряжением. Контроль высоты подъема груза может осуществляться либо по времени, отсчитываемому таймером 10, либо по положению, определяющему датчиком 15 положения груза. По окончании подъема распределитель 17 импульсов отключает оба электромагнита. Последующий сброс груза происходит по истечении времени, отсчитываемого таймером 10 с момента первого сброса груза. На вход счетчика 3 числа воздействий с селектора 16 при каждом падении груза поступает сигнал с датчика 14 момента удара. При совпадении числа воздействий с числом, устанавливаемым на переключателе панели 1 управления, счетчик 3 числа воздействий переключает схему 4 прекращения цикла, которая запрещает прохождение сигнала от таймера 10 через селектор 16. Последующий сброс автоматически не произойдет. Предлагаемое устройство позволяет увеличить быстродействие включения механизма подъема груза и работать с движущимся источником. Формула изобретения Устройство управления источником сейсмических волн, содержащее панель управления, соединенную со схемой установки исходного положения и счетчиком числа воздействий, соединенными со схемой прекращения цикла, два электромагнита. соединенных с клапаном и электронным ключом, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с таймером, три схемы И и датчики момента удара и положения груза, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены импульсныи усилитель мощности, схема управления форсажем, преобразователь напряжения, накопитель, тиристор, одновибратор, распределитель импульсов и селектор, входы которого соединены с выходами схемы прекращения цикла, таймером, панелью управления, датчиками и распределителем импульсов, а выходы - с счетчиком числа воздействий и одновибратором, связанным с таймером и распределителем импульсов, второй вход которого соединен со схемой установки исходного положения и первыми входами первой и второй схем И, а выходы распределителя импульсов связаны с входами таймера и вторыми входами первой и второй схем И, выход второй схемы И связан с входом электронного ключа, выход первой схемы И соединен с входом который импульсного усилителя мощности, соединен с вторым электромагнитом и катодом тиристора, анод которого последовательно соединен с накопителем, преобразователем напряжения, третьей схемой И, первый вход которой соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй вход - с первым выходом схемы управления форсажем, второй выход которой связан с управляющим электродом тиристора, а входы соединены с выходами схемы установки исходного положения и распределителя импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 556395, кл. G 01 V 1/147, 1975. 2.Патент США № 3687229, кл. G 01 V 1/28 опублик. 1973 (прототип).