Полевой калибратор низкочастотной электроразведочной аппаратуры

 

Изобретение относится к геоэлеюроразведке и может быть использовано для калиброоки в полевых условиях аппаратуры метода частотного зондирования в диапазоне 0-10 Гц. Цель изобретения - повышение точности калибровки амплитудно частотной характеристики достигается тем, что калибровку выполняют импульсом колоколе образной формы спектральный состав которого близок к спектральному составу подлежащего регистрации сигнала, принимаемого из земли. Для формирования такого калибровочного сигнала используются две резистивно-емкостные цели с разными постоянными времени, инвертор и сумматор , причем резистивно-емкосгныг цепи подключены параллельно источнику стабилизированного напряжения через кнопку. Если эту кнопку нажать, начинается разряд конденсаторов на сопротивления по экспоненциальному закону Гигнап с одною конденсатора подается непосредственно на первый вход сумматора а с другою конденсатора - на второй вход сумматопа через инвертор. На выходе сумматора получают калибровочный сигнал колоколообразной формы. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУЬЛИК сп)s G 01 V 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

Г(О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658697/25 (22) 10.02.89 (46) 15.10.91. Бюл. N 38 (71) Институт физики Земли им, О.Ю,Шмидта . (72) М,Г.Осташевский и А.Я.Сидорин (53) 550.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1241177, кл. G 01 VЗ/10,,1984.

Барсуков О.М. и др. Способ калибровки измерительного канала при исследовании вариаций р» во времени. — Раздаточная геофизика. — M.: Недра, М 65, 1974, с. 97 — 99. (54) ПОЛЕВОЙ КАЛИБРАТОР НИЗКОЧАСТОТНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДОЧНОЙ АППАРАТУРЫ (57) Изобретение относится к геоэлек(роразведке и может быть использовано для калибровки в полевых условиях аппаратуры метода частотного зондирования в диапазоне 0 — 10 Гц. Цель изобретения — повышение

Изобретение относится к геозлектроразведке и может быть использовано для калибровки в полевых условиях аппаратуры метода частотного зондирования в диапазоне 0-10 Гц.

Цель изобретения — повышение точности калибровки амплитудно-частотной характеристики.

На чертеже представлена с1руктурная схема полевого калибратора низкочастотной электрораэведочной аппаратуры.

Полевой калибратор содержит источник

1 стабилизированного напряжения, кнопку

2, первую RC-цепь, выполненную в виде параллельно соединенных резистора 3 и кон„., Æ „168Я71 Al точности калибровки амплитудно ас(этной характеристики дости(аегся Tt.м, что калибровку выполняют импульсом колоко lo образной формы, спекгральный состав которого близок к спектральному составу подлежащего регистрации сигнала, принимаемого из земли. Для формирования такого калибровочного сигнала используются две резистивно-емкостные цепи с разными постоянными времени. инвертор и сумматор, причем реэистивно-емкосгные цепи подключены параллельно источнику стабилизированного напряжения через кнопку.

Если эту кнопку нажагь, начи (ается разряд

Koнденсаторов на coпроl ивлен 1я по экспоненциальному закону. Сигнал с o;Ii(oln»ol(денсатора подается непосредствен((о на первый вход сумматора, а с другого гпнденсагора — на второй вход су»1 латора через инвертор. На выходе сумматора получают калибровочный сигнал Ko/10»0лообраэHoй формы. 1 ил. денсатора 4, вторую RC-цепь, выполненную

B виде параллельно соединенных резистора

5 и конденсатора 6, инвертор, выполненный в виде операционного усилителя 7 с двумя резисторами 8 и 9 одинакового номинала, и сумматор, выполненный в виде операционного усилителя 10 и трех резисторов 11--13, причем первые выводы резисторов 3, 5 и конденсаторов 4, 6 соединены с общей шиной калибратора, вторые выводы резистора

3 и конденсатора 4 подключе((ы к первому контакту первого нормально эамкнfTolo ключа кнопки 2 и суммирующим резистором

12 вторые выводы резистора 5 v: конденса тора 6 подсоединены к первому»п((такту

1684771 второго нормально замкнутого ключа кнопки 2 и резистору 8. вторые контакты кнопки

2 соединены с источником 1 стабилизированного напряжения, выход операционного усилителя 7 соединен с резистором 11, а 5 выход операционного усилителя 10 служит выходом полевого калибратора.

Полевой калибратор низкочастотной электрораэведочной аппаратуры работает 10 следующим образом.

В исходном состоянии конденсаторы 4 и 6 заряжены до напряжения, вырабатываемого источником 1, вследствие того, что в этом состоянии оба ключа кнопки 2 замкну- 15 ты, При этом на выходе операционного усилителя 10 напряжение равно нулю, так как на два входа усилителя 10 через резисторы

11 и 12 подаются два напряжения, равные по амплитуде и противоположные по знаку 20 (сопротивления резисторов 8 и 9 подбирают строго одинаковыми, поэтому операционной усилитель 7 инвертирует сигнал, имеющийся на конденсаторе 6, с коэффициентом передачи, строго равным минус единице), 25

В момент проведения калибровки нажимают кнопку 2, ключи этой кнопки 2 размыкаются, и начинается разряд конденсаторов 4 и 6 через резисторы 3 и 5 по экспоненциальному закону. В результате на 30 выходе операционного усилителя 10 формируется выходное напряжение U колоколообразной формы

t н1 С1 R2 С2 35

U=Оо(е -е ), где Up — напряжение, вырабатываемое источником 1;

R1 u Rz — сопротивления резисторов 3 и

5 соответственно;

С1 и Сг — емкости конденсаторов 4 и 6 соответственно;

t — текущее время, отсчитываемое от нажатия кнопки 2.

Изменяя величины номиналов резисторов 3, 5 и конденсаторов 4, 6 можно изменя гь в широких пределах ширину и крутизну фронтов нарастания и спада калибровочного сигнала колоколообразной формы и тем самым изменять в широких пределах спектральный состав этого импульса, Для контроля амплитудно-частотной характерис1 ики аппаратуры в диапазоне 0 — 4 Гц постоянную времени цепи, состоящей иэ резистора 3 и конденсатора 4, целесообразно выбрать равной 7 с, а постоянную времени цепи, состоящей иэ резистора 5 и конденсатора 6, равной 17 с.

Возможны три вариан а использования данного полевого калибратора: а) если точность калибровки ограничена

1-3 ) (что в большинстве случаев достаточно для калибровки злектрорэзведочной аппаратуры), то, применяя высокостабильные элементы схемотехники (прецизионные резисторы, качественные конденсаторы с Малыми токами утечки типа К76П, высокостабильные источники питания, схемы, Ilaпример, на основе стабилитронов Д818Е) можно обеспечить устойчивость амплитуды и формы спектра калибровочного сигнала и проводить калибровку обычным способом без регистрации самого калибровочного сигнала; б) при использовании аппаратуры только с одним каналом регистрации можно последовательно регистрировать вначале сам калибровочный сигнал, а затем (сразу же) сигнал отклика калибруемой аппаратуры; в) при использовании многоканальных регистраторов (например, с записью на светолучевой осциллограф) может быть задействован специальный канал одновременной регистрации с сигналом отклика и сигнала калибровочного устройства.

Далее записанные сигналы оцифровываются, и проводится их спектральный анализ на ЭВЫ, а амплитудно-частотную характеристику поверяемой аппаратуры получают путем деления спек1 ра сигнала на выходе поверяемой аппаратуры на спектре сигнала, вырабатываемого калибратором.

Повышение точности калибровки амплитудно-частотной характеристики поверяемой аппаратуры достигается за счет того. что амплитуда составляющих калибровочного сигнала колоколообразной формы в пределах спектра сигналов, регистрацию которых должна производить эта аппаратура, изменяется в небольших пределах, что позволяет с одинаковой точностью проводить калибровку во всем диапазоне рабочих частот.

Формула изобретения

Полевой калибратор низкочастотной электроразведочной аппаратуры, состоящий из формирователя калибровочного импульса с источником стабилизированного напряжения и кнопкой, отличающийся т.;м, что, с целью повышения точности калибровкии амплитудно-частотной характеристики при низком энергопотреблении калибратора, формирователь калибровочного импульса снабжен инвертором, дяухвходовым сумматором и двумя RC-цепями с различными постоянными времени, каждая из которых выполнена в виде параллельно соединенных резистора и конденсатора, подключенных первыми выводами к общей

1684771

Составитель В.Попов

Редактор А.Маковская Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 3507 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С".CP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 шине калибратора, причем второй вывод первой RC-цепи соединен с первым контактом первого нормально замкнутого ключа кнопки и с первым входом сумматора, второй вывод второй RC-цепи соединен с первым контактом второго нормально замкнутого ключа кнопки и через инвертор — с вторым входом сумматора, вторые контакты первого и второго ключей кнопки подключены к источнику стабилизированного напря5 жения, а выход сумматора служит выходом полевого калибратора.