Устройство для измерения элементов проекции
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства М
Заявлено 27.Х.1962 (М 881378126-25) с присоединением заявки М
Приоритет
Опубликовано 02.Х1.1965. Бюллетень, м 22
К.I 21;у 30О, МПК Н 05d
Н 05п
УДК 550.837:538.566 (088.8) Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР
Дата опубликования описания 22.1.1966
Л. Я. Мизюк и В. М. Поджарый
Авторы изобретения
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОЕКЦИИ
ЭЛЛИПСА ПОЛЯРИЗАЦИИ МАГНИТНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ
ПЕРЕМЕННОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
Подписная группа № 97
Изобретение относится к устройствам для измерения элементов эллипса поляризации магнитного поля при индуктивной электрор а зведке.
Известны устройства для измерения элементов эллипса поляризации магнитного поля, основанные на автоматической ориентации приемных рамок вдоль осей эллипса поляризации с помощью следящих систем, содержащие ортогональные приемные рамки, квадратурный фазовращатель, усилители, фазочувствительные детекторы, измерительные приборы.
Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем входной коммутатор, подключенный к квадратурному фазовращателю и к второй приемной рамке, и синхронный с ним выходной коммутатор, подсоединенный к амплитудным детекторам измерительных приборов, взаимосвязаны избирательным усилителем, который соединен с фазочувствительным детектором, подключенным через дополнительный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор к входу следящей системы. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет увеличить информацию путем одновременного измерения полуосей проекции эллипса поляризации, угла наклона большой полуоси и фазового сдвига напряженности поля по направлению большой полуоси относительно 1 ока> Возоужда1още10 поле, а также повысить помехоустойчивость измерительной аппаратуры.
5 На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.
Оно содержит дье ортогональные приемные рамки 1, 2, усилители 8, 4, квадратурньш фазовращатель о, коммутаторы 6, 7, избира10 тельные усилители 8, 9, 10, генератор частоты коммутации 11, jj" ñnënòeëè-QI рапичители
12, 18, 14, фазочувствптельные детекторы 16, 16, фильтр нижних частот 17, апериодические усилители 18, 19, амплитудные детекторы 20, 15 21, измерительные приборы 22, 28, 24, интегрирующий фильтр 2о, преобразователь 26, усилитель мощности 27, реверсивным двигатель 28, источник питания 29, фазометр 80, приемник 81.
0 Предложенное устройство работает следующим образом. Сигналы Е> и Е., снимаемые с ортогональных приемных рамок 1, 2, усиливаются сначала апериодическпми, стабилизированными с помощью отрицательной об 5 ратной связи усилителями 8, 4 и после поворота по фазе э.д. с. Е квадратурным фазовращателем 6 на угол —" поочередно перио4 дическп подаются коммутатором 6 на вход
30 избирательного усилителя 8, обеспечивающе176334
5 и
20 г
55 б0
Io высокую селекцшо сигналов, Частота коммутации задается генератором 11. 11оскольку коммутируемые сигналы, поступающие на вход усилителя 8, разнятся по амплитуде и фазе, то усилеш ю подвергается напряжение с амплитудно-фазовой модуляцией.
В канаве квадратурного фазового указателя необходимо исключить амплитудную модуляцию. Поэтому с выхода усилителя 8 сигнал подается на двухстороннии усилительограничитель 12. Модулированное только по фазе с частотой коммутации напряжение прямоугольной формы с выхода усилителяограничителя 12 поступает на фазочувствительный детектор 1й, опорным напряжением для которого служит э.д.с. Е,, второй ра»кн, усиленная избирательным усилителем 9 и ограниченная усилителем-ограничителем
18.
Переменная составляющая напря?кения частоты коммутации, получаемая после фазочувствительного детектора 15 на выходе фильтра нижних частот 17, подавляющего несущую частоту, пропорциональна ф+Ю где сдвиг фаз между Е и Е,. При ф= — г переменное напряжение частоты коммутации па выходе фильтра нижних частот 17 отсутствует.
Переменное напряжение частоты коммутации после фильтра нижних частот 17 усиливается избирательным усилителем 10, настроенным на частоту коммутации. Полярность постоянного напряжения па выходе фазочувствительного детектора 16 определяется фазой переменной составляющей на выходе фильтра нижних частот 17, которая принимает значения 0 или д в зависимости от того, каков знак угла между направлениями приемных рамок и осей эллипса поляризации.
Напряжение с фазочувствительного детектора 1б после интегрирующего фильтра 25 поступает на преобразователь 2б следящей системы. Преобразованный в переменное напряжение частоты источника питания 29 сигнал рассогласования после усиления усилителем мощности 27 поступает на управляющую обмотку реверсивного двигателя 28„ приводящего во вращение приемные рамки
1,2.
Рассмотренная схема окажется в равновесии при условии отсутствия на выходе избирательного усилителя 10 переменного напряжения частоты коммутации, т. е, при совпадении направлений приемных рамок 1, 2 с осямн эллипса поляризации. Если рамку 2 перед началом измерений ориентировать в определенной точке исследуемого профиля по направлению большой полуоси эллипса поляризации нормального поля, то отсчет угла наклона а Ivlo?KeT быть произведен по повороту ротора двигателя 28 относительно поло?кения, соответствующего репер ой точке.
Очевидно, что точность ориентации рамок и чувствительность аппаратуры по и„ в основном определяются величиной коэффициента усиления усилителя 10, который может быть выбран достаточно большим.
Поскольку приемные рамки 1, 2 оказываются ориентированными по полуосям а и b эллипса поляризации с большой точностью, то для измерения полуосей необходимо измерить пропорциональные им э.д.с. Е> и Е, рамок 1, 2. Для этого с выхода усилителя 8 сигнал подается на коммутатор 7, работающий синхронно с коммутатором б, и производится разделение сигналов рамок 1, 2. Таким образом, периодически каждый из сигналов подводится к своему дополнительному апериодическому усилителю 18 или 19, на выходе которых включены амплитудные детекторы 20 и 21. Постоянный ток на выходе амплитудного детектора 20, измеряемый прибором 22, пропорционален Е, т. е. малой полуоси b, а ток, измеряемый прибором 28, пропорционален Е., т. е. большой полуоси а эллипса поляризации.
Измерение фазового сдвига „составляющей поля по направлению большой полуоси относительно возбуждающего поле тока осуществляется фазометром 80. В качестве измеряемого на фазометр 80 подается напряжение с выхода усилителя-ограничителя 18, которое находится в фазе с э.д.с. рамки 2.
Опорным напря?кением для фазометра 80 служит выходное напря?кение приемника 81 опорного сигнала, приведенное к фазе возбу?кдающего поле тока. Сигнал на приемник
81 подается по проводному или радиоканалу от источника возбу?кдения электромагнитного поля.
Предмет изобретения
Устройство для измерения элементов проекции эллипса поляризации магнитной составляющей переменного электромагнитного поля при индуктивной электроразведке, основанное на автоматической ориентации приемных рамок вдоль осей эллипса поляризации, содержащее ортогональные приемные рамки, квадратурный фазовращатель на выходе первой приемной рамки, усилители, фазочувствительные детекторы, измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью увеличения информации путем одновременного измерения полуосей проекции эллипса, фазового сдвига и угла наклона большой полуоси, входной коммутатор, подключенный к квадратурному фазовращателю и ко второй приемной рамке, и синхронный с ним выходной коммутатор, подсоединенный к амплитудным детекторам измерительных приборов, взаимосвязаны избирательным усилителем, который соединен с фазочувствительным детектором, подключенным через дополнительный усилитель частоты коммутации и синхронный детектор к входу следящей системы.
176334
Составитель 3. П. Попова
Редактор И. Г. Карпас Тскред Т. П. Курилко Корректоры; E. Д. Курдюмова п В. П. Федулова
Заказ 3721!14 Тираж 1575 Формат бум. 60;к, 90 7з Объем 0,24 изд. л. Цена 5 коп.
ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
