Устройство для регистрации сейсмическихколебаний

О П И Ю)(М ИЕ

3l4I68

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ” (МПК G Olv 1/28

Заявлено 28.II.1968 (¹ 1222340/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

П риоритет—

Опубликовано 7.!Х.1971. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 9.XI.1971

Комитет по делом изобретений и открытиЯ ори Совете Министров

СССР

УДК 550.834 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Ю. В. Тимошин, Ю. А. Манаев, Н. М. Гельман и А. А. Кравчук

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ

КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относився к аппаратуре, предназначенной для регистрации упругих колебаний в сейсмической разведке месторождений полезных ископаемых. В нем используются стандартные цифровые и логические схемы.

Известны устройства для регистрации сейсмических сигналов и .в том чи сле комбинационная схема с широтно-импульсной модуляцией, в которой модуляционные интервалы всех каналов совпадают, а сигналы различных каналов различаются по амплитуде.

Однако непосредственная запись сигналов на магнитную ленту приводит к неполному использованию точности и динамического диапазона телеметрической схемы. С целью повышения точности регистрации и расширения динамического диапазона записи в предложенном устройстве общий провод сейсмической магистрали подключен к дифференциальному усилителю, связанному через одновибратор с триггером преобразователя время-код и многоканальным амплитудным распределителем, выходы которого соединены с ключами соответствующих каналов, помещенными между счетчиком и соединенными с головками регистратора канальными запоминающими регистрами, шины сброса которых подключены к выходам распределителя каналов, обеспечивающего равномерную запись кодов сейсмических сигналов на ленте в заданной последовательности. С целью автоматической кор>рекции записываемых .кодов ттрн изменении чувствительности модуляторов приемников в процессе регистрации по заданной программе, в счетчики преобразователя время-код введен ряд ключей, входы которых соединены параллельно, выходы подключены к различным разрядам и управление ключами осуществляется от программного регулятора чувствительно10 сти.

На фпг. 1 (a) показана схема устройства, где 1 и 1 — провода полукосы, по которым в приемники поступают импульсы от триггера;

2 — оощий для всех .каналов провод сейсмиче15 ской магистрали, 8 — заземленный провод;

4 — провод программного управления чувствительностью модуляторов; 5 — 5„приемники с вмонтированными внутри них широтноимпульсными модуляторами (ШИМ) на им20 пульсных мостовых элементах; 6 — триггер;

7 — кварцевый генератор с делителем частоты;

8 — дифференциальный усилитель; 9 — амплитудяый р а спр едел итель; 10 — одновибр атор;

11 — триггер: 12 — ключ; W — счетчик преоб25 разователя время-код; 14,— 14, — наборы разрядных ключей для различных каналов; 15— распределитель каналов со счетчиком 16;

17,— 17„— запоминающие регистры различных каналов, 18 — головки регистратора для

30 записи кодов чисел .на магнитной ленте 19.

314168

Зо

;0

На фиг. 1 (б) приведены временные диаграммы напряжений на выходе общего для всех каналов провода 2 сейсмической косы и после дифференциального усилителя 8.

На фиг. 2 приведена схема амплитудного распределителя на и выходов, где Т вЂ” Т,— транзисторы, составляющие амплитудные компараторы (на их базы подаются и мпульсы с выхода блока 8, а на,эммитеры — опорные напряжения с делителя R R, ); Т вЂ” Тз,— тра нзисторы, составляющие схемы антисовпадений; 20 — схема совпадений, 21 — линия задержки; 22 — дифференцирующий элемент;

28 — ключ; остальные элементы те же, что и на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом.

Прямоугольные импульсы попеременно подаются в линии 1 и 1 . Выходные ступенчатые импульсы, у которых длина ступенек передает амплитуду сейсмического сигнала, а величина — номер канала, с выхода провода 2 косы дифференцируются в усилителе 8 и преобразуюгся тем самым в ШИМ. Положительные импульсы заставляют срабатывать одновибратор 10, период которого равен То, т. е. длительности неиспользуемой части импульса при модуляции. Через этот интервал срабатывает триггер 11, открывающий ключ 12. Такая система позволяет выбрать величину То минимальной, что увеличивает динамический диапазон системы. Через открьгтый ключ 12 на счетчик 18 начинают поступать .импульсы от генератора 7 (при огкрывании ключа 12 одновременно счетчик 13 сбрасывается на нуль).

Отрицательные импульсы с выхода дифференциального усилителя 8, характеризующие своей амплитудой номер канала и положением во времени — амплитуду сейсмического сигнала, попадают на вход амплитудного распределителя 9. Здесь они сравниваются с помощью амплитудных компараторов на транзисторах Т,— Т, с опорными напряжениями, снятыми с делителя Ri — Ri . При поступлении импульса с р единиц открываются нижние P компараторов, а остальные остаются запертыми. Тогда открывается P-я схема антисовпадений и импульс с выхода компаратора проходит на выход амплитудного распределителя через схемы «И», одна из которых всегда открыта импульсом с выхода триггера б выбора групп каналов (1 — 12 или 13 — 24). Сигналы с выхода амплитудного распределителя 9 открывают разрядные ключи 14„. С помощью последних набранный к моменту. выхода р-го импульса из амплитудного распределителя код на счетчике 13 переносигся в р-й запоминающий регистр 17„. 3а один цикл, работы устройства запомйнаются 12 кодов из первой полукосы (канал 1 — 12) и 12 кодов из второй полукосы (каналы 13 — 24). При этом iso время анализа и запоминания кодов второй группы коды первой группы в порядке, номеров каналов переписываются через равные промежутки времени на ленту 19 с помощью головок 18.

Для этого на запоминающие регисгры первой группы .поочередно подаются импульсы сороса с распределителя 15, управляющего счетчиком lб, подключенным к генератору 7. В тех случаях, когда, импульсы генератора 7 и канальные импулвсы на входе амплитудного распределителя совпадают во времени, создается обходной путь для передачи импульсов от генератора 7 к счетчику И вместо прямого пути через ключ 23 (схема «И»). В этом случае появляется импульс на выходе схемы 20 совпадений, который через линию 21 задержки запирает ключ 28 и после задержки через диф ференцирующую схему 22 проходит счетчик И в промежутке между соседними импульсами генератора в обычном режиме, При использовании в,процессе записи программного регулятора чувствительности модуляторов в приемниках меняется напряжение, подаваемое в провод 4 по определенной программе во времени. Одновременно с этим осуществляется автоматическое изменение коэффициента пересчета счетчика 18, точка ввода импульсов генератора 7 в счетчик с помощью электронных ключей переносится на,соответствующее число разрядов вправо при снижении чувствительности модулятора и наоборот. Например, при изменении чувствительности в восемь раз перенос производится на три разряда и т. д. (в двоичном счетчике).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять высокоточную передачу и запись сейсмических сигналов с широким динамическим диапазоном (примерно 60 дб и более непосредственно в ШИМ и 20 — 40 дб и даже 60 дб за счет программного управления чувствительностью модулятора) при косе, имеющей всего четыре провода, при полном отсутствии сейсмических усилителей с осуществлением записи в цифровой форме (в виде кодов) .

Предмет изобретения

1. Устройство для регистрации сейсмических колебаний с временным уплотнением сигналов, содержащее двухфазный генератор прямоугольных импульсов, приемники, внутри которых размещены широтно-импульсные модуляторы и усилители-ограничители, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точности регистрации и расширения динамического диапазона записи, общий провод сейсмической магистрали подключен к дифференциальному усилителю, связанному через одновибратор с триггером преобразователя время-код и многоканальным амплитудным распределителем, выходы которого соединены с ключами соответствующих каналов, помещеннымй между счетчиком и,канальными запоминающими .регистрами, шины сброса которых подключены к выходам распределители каналов, обеспечивающего равномерную запись кодов сейсмических сигналов на ленте в заданной последовательности.

2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что, с целью автоматической корреляции запи314168 сываемых кодов при изменении чувствительности модуляторов приемников в процессе регистрации по заданной программе, в счетчики преобразователя время-код введен ряд ключей, входы которых соединены параллельно, выходы подключены к различным разрядам и входы управления ключей соединены программным регулятором чувствительности.

334468

Фиг. 2

Составитель Л. И. Митрофанова

Корректор И. М. Шматова

Техред Е. Борисова

Редактор Ю. Полякова

Тираж 473

Подписное

Изд. М 1223

Заказ 6479

Областная типография Костромского управления по печати

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5