Устройство для дистанционного определения упругих свойств донных осадков

 

Изобретение относится к разработке аппаратуры для инженерно-геологических исследований на акваториях и может быть использовано при гидрографических исследованиях акустических свойств донных.грунтов. Целью изобретения является повышение точности и разрешающей способности определения градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделения отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности интервалах донных осадков и увеличения надежности выделения амплитуд сигналов вдоль базы приема. Устройство позволяет возбудить акустический им-/ пульс групповым источником, принять и зарегистрировать однократно и многократно отраженные от дна колебания , измерить глубины водоема и зависимости критического угла падения по глубине и расстоянию, соответствующему максимуму амплитуд отраженного сигнала, для определения скорости продольной волны, измерить амплитуды отражения для определения плотности осадков и скорости распространения поперечных волн. Устройство содержит многоканальную приемную косу , блок предварительных усилителей фильтров, коммутатор каналов, аналого-цифровой преобразователь, блок буферной памяти, оперативное запоминающее устройство, буферный регистр, блок записи на магнитную ленту , монитор, одноканальное приемное устройство, блок управления параметрами приема, блок усиления и фильтрации , блок переключателей, источник акустических сигналов, три импульсных излучателя, синхронизатор, блок автоматического запуска и привод наблюдений , блок управления записью, схему логики записи, блок организации циклов зондирования, схему логики записи. 7 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ф

РЕСПУБЛИН

С 01 V t/38 с

,Т!) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н llOTOPCtlOMV ССИДЕТССУСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4288731/25 (22) 23.07.87 (46) 15.05.91. Бюл. Р 18 (71) Всесоюзное морское научно-производственное объединение "Союэморинжгеология" (72) В.П.Лисин; О.А.Снежков и В.Л.Устьянцев (53) 550.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1427316, кл. С 01 Ч 1/24, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ СВОЙСТВ ДОННЫХ

ОСАДКОВ (57) Изобретение относится к разработке аппаратуры для инженерно-геологических исследований на акваториях и может быть использовано при гидрографических исследованиях акустических свойств донных. грунтов.

Целью изобретения является повышение точности и разрешающей способности определения градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделения отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности интервалах донных осадков и увеличения надежности выделения амплитуд сигналов вдоль базы приема, Устройство

Изобретение относится к разработ- ке аппаратуры для инженерно-геологических исследований на акваториях и может быть использовано при гидрографических исследованиях акустических свойств донных грунтов.,SU„„1649482 A 1 позволяет возбудить акустический им-/

I пульс групповым источником, принять и зарегистрировать однократно и многократно отраженные от дна колебания, измерить глубины водоема и зависимости критического угла падения по глубине и расстоянию, соответст1 вующему максимуму амплитуд отраженного сигнала, для определения скорости продольной волны, измерить амплитуды отражения для определения плотности осадков и скорости распространения поперечных волн. Устройство содержит многоканальную приемную косу, блок предварительных усилителей фильтров, коммутатор каналов, аналого-цифровой преобразователь, блок буферной памяти, оперативное запоминающее устройство, буферный ре гистр, блок записи на магнитную ленту, монитор, одноканальное приемное устройство, блок управления параметрами приема, блок усиления и. фильтрации, блок .переключателей, источник акустических сигналов, три импульсных излучателя, синхронизатор, блок автоматического запуска и привод наблюдений, блок управления записью схему логики записи, блок организации циклов зондирования, схему логики записи. 7 ил.

Целью изобретения является повышение точности н разрешающей способности определения градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделения отраженных сигналов, сформи164 9482 рованных в различных по мощности интервалах донных осадков, и увеличение надежности выделения амплитуд сигналов вдоль базы приема, На фиг„ 1 приведена общая структурная блок-схема данного устройства, на фиг,2 - структурная схема блока организации цикла эойдирования; на фиг.3 — структурная схема 10 блока управления параметрами приема; на фиг,4 — структурная схема блока запуска излучателей; на фиг,5 временные диаграммы работы данного устройства; на фиг,6 — временные диаграммы работы схем переключения баз приема и смены режимов работы, на фиг.7 — временные диаграммы работы схемы запуска излучателей.

Устройство содержит многоканальную приемную косу 1, первую 2, вторую 3, третью 4, четвертую 5 секции многоканальной приемной косы, блок 6 предварительных усилителей-фильтров, коммутатор 7 каналов, усилитель 8 с, 25 автоматическим регулятором усиления, аналого-цифровой преобразователь 9 (АЦП), блок 10 буферной памяти, оперативное запоминающее устройство 11 (ОЗУ), буферный регистр 12, блок 13 записи на магнитную ленту, монитор.

14, одноканальное приемное устройство 15, блок 16 управления параметрами приема, блок 17 усиления и фильтрации, самописец 18, блок 19

35 переключателей, первый 20, второй 21, четвертый 22 и третий 23 переключатели, синхронизатор 24 развертки, блок 25 запуска излучателей, источник 26 акустических сигналов, первый 27, второй 28, третий 29 импульсные излучатели акустических сигналов, синхронизатор 30, блок

3 1 автоматического запуска и привязки наблюдений, таймер 32, блок 33 . 45 управления и контроля, блок 34 управления записью, схему 35 логики записи, счетчик 36 байтов и кадров, ;l, „"блок 37 организации цикла зондирования.

Блок организации цикла зондирования (фиг. 2) содержит первый счетчик 38 сейсмограмм, первый логический элемент И 39, ключевые схемы 40, второй логический элемент И 4 1, третий логический элемент И 42, элемент HE 43, генератор 44 короткого импульса, второй счетчик 45 сейсмограмм, формирователь 46 сигналов отметки момента (ON) воэбуждения, логический элемент ИЛИ 47, блок задержек 48, блок 49 управления накоплением, формирователь 50 сигнала начала вывода, блок 5 1 ограничения количества отсчетов (длительности записи) .

Блок управления параметрами приема (фиг. 3) содержит переключатель

52 канальности записи, переключатель

53 баз приема, переключатель 54.

Блок запуска излучателей (фиг. 4) содержит генератор 55 тактовой частоты, блок 56 регулировки частоты генератора тактовой частоты, многофазный тактовый генератор 57, раэвязывающую схему 58.

На фиг.5 обозначены: 59 - импульсы запуска синхронизатора развертки, 60 — импульс запуска от устройства автоматического запуска и привязки наблюдений; 61 — сигнал, разрешающий прохождение отметок момента через блок организации цикла эондированияг 62 — сигналы сброса счетчика байтов и кадров, разрешающие запуск источника акустических сигналов, 63 сигналы сброса, разрешающие запуск высокочастотного излучателя, 64 импульсы отметок момента возбуждения группы одиночных излучателей, 65 импульсы отметок момента возбуждения высокочастотного излучателя, 66 сигналы начала накопления; 67 — сигналы конца накопления, 68 — диаграммы записи в буферную память сейсмограмм от группы одиночных излучателей; 69 — диаграммы записи в буферную память сейсмограмм высокочастотного излучателя; 70 — сигнал начала вывода информации в НМЛ; 71 — импульс запуска НИЛ; 72 - диаграммы записи этикетки и кода конца записи, 73 сигнал разрешения записи информации в НМЛ, 74 — импульсы отметок момента в фиктивном масштабе времени.

На фиг. 6 обозначены: 75 — управляющие сигналы, определяющие коды номеров опрашиваемых каналов, 76 сигналы выборок отсчетов амплитуд коммутатора каналов; 77-80 — временные диаграммы опроса групп каналов коммутатором, 81-84 — сигналы, определяющие коды номеров, подключае. мых к коммутатору каналов секций пьезокосы, 1 макс

5Х К

Многоканальную приемную косу 1 и источник 26 акустических сигналов бук20 сируют судном со скоростью V вдоль линии профиля. На втором переклю чателе 21 числа возбуждений устанавливают код числа 2N, на третьем переключателе 23 интервала воэбужде25 ния устанавливают код интервала времени Д»,, который определяют исходя из .условия, что за время Т <

= Д t < (2N-1) судно пройдет расстояние, не превышающее размер первой

30 эоны Френеля на границе вода — дно для преобладающей длины волны h

МИН излучаемой наиболее высокочастотным первым импульсным излучателем 27.

Практически этот интервал Д с < устанавливают исходя из условия

1/2

Д» а — (— — -)

h ìèí (2)

NV 2

На основании информации, поступающей с монитора 14 о глубине h воды, четвертым переключателем 22 устанавливают необходимую задержку начала записи относительно момента возбуждения первого излучателя и дли4, тельность записи, на третьем переключателе 23 устанавливают необходимый интервал Д t между моментами возбуждения импульса каждым излучателем.

При выходе судна в точку зондирования по импульсу запуска (фиг. 5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и привязки наблюдений запускают первый импульсный излучатель 27 источника 26 акустических

55 сигналов, а затем с интервалом Дt— последующие одиночные второй 28 и третий 29 излучатели с возрастающей преобладающей длиной волны. Отраженные от дна сигналы принимают первой

16494

На фиг.7 обозначены: 85 — импульсы запуска синхронизатора развертки, 86 — временная диаграмма тактовых импульсов, 87 — сигнал, разрешающий прохождение отметки возбуждения

88-90 — импульсы запуска одиночных излучателей, 91 — импульс отметки момента на входе блока 37 организации цикла зондирования. 10

Блок 10 буферной памяти устройства полностью соответствует устройству накопителя цифрового сейсмического НЦС-48 сейсмостанции "Прогресс", устройство монитора 14 полностью соответствует устройству Монитор" сейсмостанции "Прогресс". Информационные вход и выход блока 10 буферной памяти сопрягаются соответственно с выходными шинами аналого-цифрового преобразователя 9 и ОЗУ 11.

Блок 33 управления и контроля уст ройства соответствует схеме управления прототипа, в него входят дешифратор каналов, синхронизатор, счетчик каналов, устройство управления индикацией, устройство связи с накопителем. Блок 33 управления и контроля устройства позволяет без изменения конструкции снять с выходных контактов все необходимые сигналы для организации новых связей в предлагаемом устройстве: с коммутатором

7 каналов, с блоком 10 буферной памяти, с блоком 13 записи на магнитную ленту, с блоком 16 управления параметрами приема и блоком 37 организации цикла зондирования.

Блок 34 управления записью имеет то же функциональное назначение,что и в прототипе, и конструктивно содержит старт-стопные блоки, позволяющие формировать запускающие импульсы.

Устройство работает следующим образом.

По априорным данным определяют минимальную мощность h „„ñëoÿ придонных осадков, в котором необходимо исследовать упругие свойства, среднее значение Сп скоростей расГ! пространения продольных волн в этом слое, а также среднюю глубину h воды на участке исследований, длину базы, 1„„4<< приема и шаг Д Х между группами сейсмоприемников в многоканальной приемной косе 1.

Преобладающую частоту наиболее высокочастотного из одиночных излу82

6 чателей, первого одиночного излучателя 27, устанавливают иэ условий

Е < = Ср /1 м„„, частоты каждого из

I более низкочастотных излучателей различаются относительно первого и один относительно другого не менее чем на октаву. Число N секций многоканальной приемной косы устанавливают исходя иэ необходимых длины базы приема, шага между группами сейсмоприемников и числа К каналов, одновременно подключаемых к входу коммутатора 7 каналов по условию

1649482

20

30

40

55 секцией 2 многоканальной приемной косы 1, усиливают и фильтруют их в блоке 6 предварительных усилителейфильтров, оцифровывают их и записывают вначале в блок 10 буферной памяти, а затем — в блок 13 записи на магнитную ленту и выводят на экран монитора 14.

Процесс приема и записи сигналов проходит следующим образом.

Импульс запуска (фиг..5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и привязки наблюдений пос.тупает в блок 33 управления и контроля, который по сигналам таймера

32 вырабатывает управляющие импульсы (фиг.5, диаграммы 6 1-63), поступающие на управляющий вход коммутатора 7 каналов, блок 16 управления параметрами приема и блок 34 управления за-. писью. При появлении управляющего сигнала (фиг.5, диаграмма 62) на входе переключателя 52 канальности записи он отключает от коммутатора 7;; каналов одноканальное приемное устройство 15 и подключает к коммутатору 7 из блока 6 предварительных усилителей-фильтров усилители К каналов первой секции 2 многоканальной приемной косы 1, Одновременно схема 35 логики записи вырабатывает прямоугольный сигнал (фиг..5, диаграмма

61), разрешающий прохождение импульсов отметки момента (фиг. 5, диаграммы 64 и 65) с синхронизатора

24 развертки в блок 37 организации цикла зондирований и в блок 25 запуска излучателей.

Из блока 37 органиэации цикла зондирования импульс отметки момента (фиг. 5, диаграмма 64) поступает в схему 35 логики записи и счетчик

36 байтов и кадров.

С первого переключателя 20 код числа возбуждений в зондировании заносится во второй элемент И 41 по коду.

Второй переключатель 2 1 интервала возбуждения через промежутки времени

Q t согласно условию (2) вырабаты,( вает импульсы запуска (фиг. 5, диа грамма 59), поступающие на. вход синхронизатора 24 развертки, который одновременно запускает источник 26 акустических импульсов и развертку самописца 18, причем наиболее высокочастотный одиночный первый излучатель 27 срабатывает при каждом импульсе запуска, однако в блок 6 предварительньж усилителей-фильтров после прохождения импульса запуска I (фиг. 5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и привязки наблюдений сигналы высокочастотного первого излучателя 27 поступают через одно возбуждение, а на самописец 18 после фильтрации низких частот в высокочастотном блоке .17 усиления и фильтрации — при каждом воэбуждении, где он воспроизводится в виде набора сейсмических трасс - непрерывного временного разреза, Сигнал (фиг. 5, диаграмма 61), выработанный в схеме 35 логики записи, одновременно является сигналом сброса перед началом цикла зондирования первого 38 и второго 45 счетчиков сейсмограмм, которые производят подсчет суммарного количества импульсов отметки момента (фиг.5, диаграммы 64 и 65), прошедших через формирователь 50 сигнала начала вывода, формирователь 46 сигналов отметки момента, генератор 44 короткого импульса и третий логический элемент И 42. Когда код набранного на первом переключателе 20 числа возбуждений в зондировании совпадает с кодом первого двоично-десятичного счетчика 38 сейсмограмм, первый логический элемент И 41 вырабатывает импульс запрета, который после элемента НЕ 43, запрещает проход импульсов отметки момента (фиг. 5, диаграммы 64 и 65) в схему 35 логики записи и в счетчик 36 байтов и кадров для организации цикла записи информации в блок 13 записи на магнитную ленту и для начального сброса. При совпадении набранного на первом переключателе 20 числа возбуждений в зондировании с кодом первого счетчика 38 сейсмограмм формирователь 50 сигнала начала вывода формирует сигнал начала вывода информации (фиг. 5, диаграмма 70), поступающий в блок 10 буферной памяти, из которого начинается вывод ин- . формации в блок 13 записи на магнитную ленту. По этому же сигналу происходит смена кодов базы приема в переключателе 53 баз приема.

После прохождения первого импульса отметки момента (фиг, 5, диаграмма 64) с синхронизатора 24 развертки на блок 25 запуска излуча1649482

10 телей он поступает на логический эле-. мент ИЛИ 47 блока 37 организации цикла зондирования, далее — на блок

48 задержек и является началом отсчета задержки записи. После прохождения числа отсчетов, установленного на четвертом переключателе 22 задержки и длительности записи, блок 48 задержек вырабатывает сигнал (фиг, 5, диа- 10 грамма 66) начала накопления информации в блоке 10 буферной памяти и начинает работать блок 51 ограничения количества отсчетов, который вырабатывает сигнал (фиг. 5, диаграмма 67) 15 окончания накопления после того, как через него пройдет установленное на четвертом переключателе 22 задержки и длительности записи число отсчетов записи. Накопление информации в бло- 2р ке 10 буферной памяти прекращается до прихода следующего сигнала (фиг.5, диаграмма 66) с блока 48 задержек. .После накопления заданного количества сейсмограмм блок 49 управле- 25 ния накоплением по сигналам блока 33 управления и контроля после прохождения сигнала (фиг. 5, диаграмма

71) на разгон блока 13 и записи заголовка (фиг.5, диаграмма 72) разреша- 30 ет сигналом (фиг. 5, диаграмма 73) формирование отметок моментов (фиг.5, диаграмма 74) в фиктивном масштабе времени через интервалы времени (фиг. 5, диаграммы 68 и 69), соответствующие длительности записи, ко— торые формируются формирователем 46 сигналов отметки момента возбуждения и поступают на вход генератора 44 короткого импульса. 40

Перед началом цикла записи в блок

13 происходит сброс в нуль первого счетчика 38 сейсмограмм в блоке 37 организации цикла зондирования. Приход импульсов отметки момента (фиг.5 диаграммы 64 и 65) увеличивает ус,тановленный на первом счетчике 38 код на единицу. С приходом каждой отметки момента в третьем логическом элементе И 42 вырабатываются импульсы сброса (фиг.5, диаграммы 66 и 63), устанавливающие счетчик 36 байтов и кадров в нули, и начинают-. ся новые циклы отсчета байтов и кадров, синхронизированные с отметкой момента излучения каждого акустического импульса. Одновременно по сигналам (фиг. 5, диаграммы

66 и 43) в схеме 35 логики записи происходит сброс и появление сигналов разрешения записи в блок 13, а блок 34 управления записью формирует начало нового кадра записи с нулевым номером.

Длительность кадра записи соответствует одному циклу опроса каналов коммутатором 7. Порядок опроса каналов определяется управляющими сигналами (фиг. 6, диаграмма 75) на выходе переключателя 54 дискретности, составляющими четырехраэрядный цифровой код. Коммутатор 7 каналов открывается на короткое время, определяемое длительностью сигналов (фиг,6, диаграмма 76), и опрашивает канал, номер которого определен четырехразрядным кодом и двухразрядным кодом номера группы каналов, открытой для .опроса в моменты времени, определяемые сигналами (фиг.6, диаграммы 7780), установленными на входе коммутатора 7 каналов к моменту снятия отсчета.

Подключение к коммутатору 7 каналов первой, второй, третьей и четвертой секций многоканальной приемной косы I осуществляется в соответствии с числовыми кодами, определяемыми сигналами (фиг. 6, диаграммы 8184), вырабатываемыми на выходе пере" ключателя 53 баз приема при поступлении на его вход очередных отметок момента (фиг.5, .диаграмма 64) возбуждения источника 26 акустических импульсов. По сигналу (фиг. 5, диаграмма 6 1) перед началом каждого цикла возбуждения регистр кода баз пра- " ема переключателя 53 баз приема устанавливается в нули.

Работа блока 25 запуска излучателей осуществляется в соответствии с временными диаграммами, приведенными на фиг.7. При появлении импульса запуска (фиг. 7, диаграмма 85) в моменты времени (фиг. 5, диаграммы 64 или 65) на входе блока 25 запуска излучателей она генерирует тактовые импульсы (фиг. 7, диаграмма 86) с длительностью, задаваемой третьим переключателем 23 оперативного блока

19 управления. Период тактовых импульсов определяет интервал задержки относительно друг друга импульсов (фиг. 7, диаграммы 88-90), вырабатываемых на выходе блока 25 запуск а излучателей и поступающих на входы одиночных первого 27, второго 28, 1649482

45

50 третьего 29 излучателей источника

26 акустических сигналов, На одном из выходов блока 25 запуска излучателей формируется сигнал отметки момента (фиг. 7, диаграмма 91), поступающий в качестве инициирующего сигнала на логический элемент ИЛИ 47 блока 37 органиэации цикла зондирования и переключатель 52 канальности записи. По сигналам "Режим" переключателя 52 переключения канальности записи многофазный тактовый генератор 57 блока 25 запуска излучателей вырабатывает один или несколько импульсов запуска, поступающих соответственно либо только на высокочастотный первый излучатель 27, либо дополнительно и на второй 28 и третий 29 излучатели источника 26 акустических 20 сигналов.

Синхронизация записей, полученных в разных циклах возбуждения для составления свободной сейсмограммы,осуществляется путем организации нового" 25 ( начала отсчетов кадров и байтов в каждом цикле возбуждения. Первый в цикле сформированный кадр через буферный регистр 12 заносится на ленту блока 13, а в соответствующие байты формата записи заносится код номера сейсмограммы, снимаемый через ключевые схемы 40, управляемые первым ло гическим элементом 39 сигналами

"Кадр и "Байт", поступающими со схе- 35 мы 35 логики записи и счетчика 36 байтов и кадров. Код номера сейсмограммы с ключевых схем 40 поступает через блок 34 управления записью и ОЗУ 11 в .буферный регистр

12 и далее, стробируемый соответствуюшими сигналами "Байт" и "Кадр" записывается на ленту блока 13 в соответствующие байты формата в течение всего цикла возбуждения, Многократное (в каждом кадре) дублирование кода номера сейсмограммы обеспечивает надежное считывание его c ленты.

После прохождения через первый счетчик 38 сейсмограмм количества импульсов отметки момента, установленного .на первом переключателе 20, второй логический элемент И 4 1 вырабатывает сигнал запрета, который инвертируется элементом HE 43 и эа55 прещает проход преобразованного генератором 44 короткого импульса сигнала отметки момента через второй логический элемент И 41 и блока 34 управления запис ью, не получая импульса сброса (фиг. 5, диаграмма 63), производит запись в блок 13 информации в течение жестко установленного времени Qt4, превышающего по длительности максимально возможный интервал между одиночными возбуждениями. Далее происходит запись на ленту кода конца записи (фиг.5, диаграмма 72),.торможение и останов, и переключатель 52 канальности записи переходит в состояние записи сигналов только от одного высокочастотного первого излучателя 27 и ожидания прихода следующего импульса запуска (фиг.5, диаграмма 60) от блока 31 автоматического запуска и привязки наблюдений или таймера 32, За счет того, что сложный акустический импульс, генерируемый источником 26, состоит из разнесенных во времени узкополосных импульсов, следующих друг за другом с установленным на третьем переключателе 23 интервалом задержек ht, исключающим их наложение друг на друга, достигается временное разделение сигналов. Каждый иэ зондирующих импульсов формирует отраженный сигнал в слое донных осадков, соответствующем . по мощности длине волны каждого одиночного излучателя, чем достигается частотное разделение регистрируемых отраженных сигналов,:сформированных в каждом из слоев. Поскольку длина волны каждого зондирующего импульса различна, то различаются амплитуднофазовые и кинематические характеристики регистрируемых отраженных сигналов, так как интегральные упругие свойства слоев разной мощности различны иэ-эа их уплотнения с глубиной, т.е. наличия градиента упругих свойств. Указанный цикл рабо" ты устройства обеспечивает не искаженную взаимной интерференцией запись отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности слоях придонных осадков, что позволяет определить различия акустических свойств на разной глубине от дна, т.е. установить градиент акустических свойств и тем самым повысить разрешающую способность исследований.

В соответствии с таким циклом работы устройства после записи в блок

10 буферной памяти одной сейсмограм1649482

14 мы спустя интервал времени g (: от момента первого возбуждения сложного акустического импульса вееми одиночными излучателями источника 26 акус5 тического импульса вновь возбуждают сложный акустический импульс и одновременно подключают к коммутатору 7 каналов усилители блока 6 предварительных усилителей фильтров, на входы которых поступают сигналы с второй К-канальной секции 3 многоканальной приемной косы 1. Группы сейсмоприемников в многоканальной приемной косе 1 располагают так, чтобы К каналов второй секции 3 простран ственно были более удалены от источника

26 акустических сигналов, чем К каналов первой секции 2, а группы сейсмоприемников третьей секции 4 расI полагают на большем удалении,чем группы второй секции 3, и т.д. Цикл возбуждений группы M первого 27, второго 28, третьего 29 излучателей повторяют 11 раз с подключением ках цый 25 раз все более удаленных первой 2, второй 3, третьей 4 и четвертой секций многоканальной приемной косы 1, и таким образом получают на отрезке профиля, не превышающем по длине 30 первую зону Френеля, И К-канальных записей и заносят их в одну информационную зону блока 10 буферной памяти. В момент возбуждения первого наиболее высокочастотного первого излучателя 27 формируют код отметки момента (фиг, 5, диаграмма 64), который синхронизируют с началом отсчета счетчика 36 байтов и кадров. 40

Воэможность записи с ейсмо граммы с числом сейсмических трасс, значительно превышающим количество регистрирующих каналов на входе AIIII 9, обеспечивает повышение точности 45 определения градиентов плотности и скоростей сейсмических волн за счет того, что шаг между группами сейсмоприемников может быть сделан достаточно малым, чтобы достичь заданную

50 детальность измерения амплитуд вдоль базы приема, Синхронизированные N записей филь— труют полосовыми фильтрами, центральные частоты которых равны преобладающим частотам спектров, излучаемых

55 одиночными первым. 27, вторым 28 и третьим 29 излучателями, нижние граничные частоты принимают равными на одну октаву ниже, а верхние — на одну октаву выше центральной.

Из N x M синхронизированных и отфильтрованных записей составляют М сводных (N Х K) -канальных сейсмограмм и по ним измеряют амплитуды отраженных от дна сигналов вдоль базы приема.

Далее для каждой частоты по максимумам амплитуд отраженных от дна однократных и многократных волн определяют критический угол Ф и накр ходят скорость С р, распространения продольной волны в слое с мощностью, соответствующей преобладающей длине, из соотношения

Со

С р = --.— - (1=1 2 ... М) (3) р(Я1ПО(3 ) е Ф

«р

По величине амплитуд однократных и многократных волн определяют коэффициент отражения R дна при нормальном падении и по формуле

P C,(1-R) (С (1+К) Р( (4) Формула изобретения

Устройство для дистанционного определения упругих свойств донных осадков, содержащее многоканальную приемную косу, блок предварительных усилителей-фильтров, коммутатор каналов, блок управления параметрами приема, усилитель с автоматической регулировкой усиления, аналого-цифровой преобразователь, блок управления где и и - соответственно плотности

ВОды и дОнных ОсадкОВ определяют плотность донных осадков.

Далее с учетом геометрического расхождения потерь энергии вследствие неупругого поглощения и величин коэффициента отражения в докритической и закритической областях и найденных величин С р и Р находят с ( использованием известных алгоритмов

10, 11 путем подбора значения ско" рости С р, поперечных волн. . По найденным эффективным параметрам в слоях, мощности которых рав„(и ° Q < .. к, определяют известйыми приемами дифференциальные параметры в слоях, мощности которых равны A МИк (3 hÌè1 °, (Ì

-Ям«), т . е; получают данные о градиенте упругих параметров по глубине.

1649482!

6 записью, оперативное запоминающее устройство, буферный регистр, блок записи на магнитную ленту, источник акустических сигналов, блок управления и контроля, синхронизатор, таймер, счетчик байтов и кадров, схему логики записи, приемное устройство, блок усиления и фильтрации, блок автоматического запуска и привязки наблюдений, первый и второй переключатели, синхронизатор развертки, самописец и блок организации цикла зондирования, выходы которого соединены с первыми входами блоков предва- 5 рительных усилителей-фильтров, первые выходы которых соединены с первыми входами коммутатора каналов, первый выход которого соединен с первым входом усилителя с регулятором усиления, 2О первый выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, первый выход оперативного запоминающего устройства соединен с первым входом буферного регистра, 25 первый выход которого соединен с первым входом блока записи на магнитной ленте, выход синхронизатора соединен с вторыми входами коммутатора каналов, усилителя с автоматической регу- gp лировкой усиления, аналого-цифрового преобразователя и буферного регистра и с первыми входами блока управления . записью, схемы логики записи и счетчи- ка байтов и.кадров соответственно, выход блока автоматического запуска и привязки наблюдений соединен с первым входом блока управления и контроля, второй вход которого соединен с выходом таймера, а первый выход блока управления и контроля подключен к второму входу блока управления за-, писью, третий вход которого подключен к первому выходу счетчика байтов и кадров, четвертый вход блока управ- 45 ления записью соединен с первым выходом блока организации цикла зондирования, первый выход блока управления записью соединен с первым входом оперативного запоминающего устройства, второй вход блока записи на магнитной ленте соединен с первым выходом схемы логики записи, второй выход которой соединен с первым входом блока организации цикла зондирования, второй и третий входы которо55 го соединены с вторым и третьим выходами счетчика байтов и кадров соответственно, второй вход которого соединен с вторым выходом блока организации цикла зондирования, четвертый вход которого соединен с выходом первого переключателя, первый выход блока управления параметрами приема соединен с третьим входом коммутатора каналов, выход второго переключателя соединен .с первым входом синхронизатора развертки, выход которого соединен с входом самописца,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности определения градиентов плотности и скоростей сейсмических волн путем частотного и временного разделения отраженных сигналов, сформированных в различных по мощности интервалах донных осадков, и увеличения надежности выделения амплитуд сигналов вдоль базы приема, дополнительно введены блок запуска излучателей, блок буферной памяти, мони-. тор, третий и четвертый переключатели, а источник акустических сигналов выполнен в виде группы И раэночастотных импульсных излучателей, а многоканальная приемная коса выполнена в виде Ж секций, каждая из которых содержит группы сейсмоприемников, при этом первый, второй и третий входы блока буферной памяти соединены с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, вторым выходом блока управления записью и вторым выходом блока управления и контроля, выход блока буферной памяти соединен с вторым входом оперативного запоминающего устройства, третий вход которого соединен с выходом синхронизатора, выход буферного регистра соединен с первым входом монитора, второй вход которого подключен к третьему выходу блока управления и кон".роля четвертый выход которого подключен к четвертому входу коммутатора каналов, пятый и шестой выходы блока управления и контроля подключены к первому входу блока управления параметрами приема и пятому входу блока организации цикла зондирования соответственно, Третий выход которого соединен с вторым входом блока управления параметрами приема, третий и четвертый входы которого подключены к первому выходу блока запуска излучателей и к выходу синхронизатора соответственйо, второй и третий выходы блока управления параметрами!

1649482 приема соединены с вторым входом блока предварительных усилителейфильтров и с первым входом блока запуска .излучателей, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора развертки, выход третьего переключателя соединен с третьим входом блока запуска излучателей, второй и третий выходы которого соединены с шестым входом блока организации цикла . зондирования и входами источника акустических сигналов соответственно, выход четвертого переключателя соединен с седьмым входом блока организации цикла зондирования, восьмой вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, четвертый и пятый выходы блока организации цикла зондирования подключены к четвертому входу блока буферной памяти и к второму входу схемы логики записи соответственно, первые и вторые выходы приемного устройства соединены с третьими входами блока предварительных усилителей-фильтров и входами блока усиления и фильтрации соответственно, выходы которого соединены с входами самописца, третий вход блока записи на магнитную ленту соединен с третьим выходом блока уп- равления записью, пятый вход которого соединен с третьим выходом схемы логики записи.

1 649482

Фиг. 3.

1649482

О

59 бО бб!

649482

1649482

87

89

Фиг. 7.

Составитель Л.Талонина

Редактор Н.Д1выдкая Техред М.Дидык Корректор Н.Ревская

Заказ 1520 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного к >митета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1.13035 Мц .ива, Ж 35 Раушская наб, д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101