Способ многоканальной записи электрических сигналов группы сейсмоприемников

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

379895

Союз Советских

Социалистических.Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 04.1.1970 (№ 1390619, 26- 25) Ч. Кл. 6 01ч 1/24 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20.1Ч.1973. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 23. ч 11.1973

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД1, 550 834(088 8) Автор изобретения

Л. Я. Кервуд

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники им. Б. Е. Веденеева

СПОСОБ МНОГОКАНАЛЬНОЙ ЗАПИСИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ ГРУППЫ СЕЙСМОПРИЕМНИКОВ

Изобретение относится к технике многоканальной промежуточной записи электрических сигналов сейсмоприемников на непрерывно вращающемся магнитном барабане, используемой в сейсмометрии для записи части предшествующего землетрясению «спокойного» микросейсмического фона и дальнейшей перезаписи на работающие в ждущем режиме различные регистрирующие устройства. Предлагаемый способ может быть использован для многоканальной кратковременной записи или запоминания инфразвуковых сигналов и от других типов датчиков, применяемых в различных областях науки и техники.

Из известных способов многоканальной промежуточной записи сейсмических сигналов на магнитном барабане наиболее распространенным является способ записи с высокочастотным подмагничиванием модулированной по амплитуде последовательности импульсов, полученной в результате временного разделения каналов группы сейсмоприемников при циклической коммутации с защитными интервалами между ними.

Однако при записи на магнитном барабане амплитудная точность воспроизводимой последовательности сигнальных импульсов оказывается довольно низкой в основном изза паразитной амплитудной модуляции, вызванной изменением величины воздушного зазора между поверхностью барабана и головками записи и воспроизведения. Кроме того, при низкой скорости вращения барабана, обусловленной необходимостью обеспечения

5 сравнительно большого времени запоминания (интервал между записью и воспроизведением), паразитную амплитудную модуляцию могут вызывать даже незначительные шероховатости магнитной поверхности, осо10 бенно при малои величине воздуш:ого зазора.

Другие известные виды записи при такой скорости вращения барабана имеют недостаточную полосу пропускания для сохранения удовлетворительной формы сигнальных импуль15 сов при большом количестве сейсмических каналов.

Цель изобретения — повысить точность воспроизведения последовательности импульсов при наличии паразитной амплитудной

20 модуляции, вызванной изменением воздушного зазора между поверхностью барабана и головками. Цель достигается путем записи узких однополярных прямоугольных импульсов стабильной амплитуды во время действия

25 защитных интервалов, которые затем воспроизводят, ограничивают снизу, отделяют от последовательности сигнальных импульсов, переворачивают по фазе на 180, детектируют с емкостным накоплением, отфильтровывают

30 от высокочастотных составляющих; получен379895

60 ным непрерывным напряжением модулируют по амплитуде воспроизводимую последовательность сигнальных импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, с помощью которого реализуют предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы импульсов в характерных точках устройства.

Устройство содержит сейсмоприемники 1, входной коммутатор 2, генератор 8 высокочастотного подмагничивания и стирания, усилитель 4 записи, головку 5 записи, головку б стирания, головку 7 воспроизведения, магнитный барабан 8, предварительный усилитель 9 воспроизведения, амплитудный модулятор 10, оконечный усилитель 11 воспроизведения, ключ 12, ограничитель 18 снизу, ключ 14, фазоинвертор 15 на 180, эмиттерный повторитель 1б, накопительный детектор 17, фильтр

18 нижних частот, генератор 19 тактовых импульсов, ждущие мультивибраторы 20, 21, 22, 28 и 24.

Во время действия защитного интервала (t — 4) входного коммутатора 2, когда ни один из сигналов сейсмоприемников группы не поступает на вход усилителя 4 записи, задним фронтом одного из тактовых импульсов (фиг. 2, а) от генератора 19, управляющих работой коммутатора 2, в момент 4 запускают ждущий мультивибратор 20 (фиг.

2, б) . Задним фронтом импульса мультивибратора 20 в момент 4 запускают ждущий мультивибратор 21, который в интервале времени (4 — t7) обеспечивает проводящее состояние ключа 12 (фиг. 2, в) . С помощью ключа 12 подключают источник стабильного напряжения +У„к входу усилителя 4 записи, формируя тем самым калибровочные импульсы равной амплитуды (фиг.2,г). Таким образом, на выходе усилителя 4 возникает последовательность сигнальных и калибровочных импульсов, которую с помощью головки 5 записывают на магнитном барабане 8, а с помощью головки 7 воспроизводят. Ток высокочастотного подмагничивания головки 5 и ток стирания головки б поступают от генератора

8. Длительность калибровочных импульсов, так же как период следования тактовых импульсов выбирают исходя из верхней границы полосы пропускания сквозного тракта магнитной записи и воспроизведения при заданной скорости вращения барабана. При этом допускают значительные искажения фронтов сигнальных и калибровочных импульсов, но чтобы они не налезали один на другой.

Для устранения паразитной амплитудной модуляции, вызванной изменением зазора, воспроизводимую последовательность сигнальных импульсов модулируют с помощью амплитудного модулятора 10 по закону, обратному паразитной амплитудной модуляции.

Модулирующее напряжение формируют следующим образом. С выхода предварительного усилителя воспроизведения последова5

50 тельность сигнальных и калибровочных импульсов (фиг. 2, д) подают на ограничитель

18, производящий отсечку отрицательных выбросов этих импульсов (фиг. 2,е), возникающих вследствие дифференцирующего действия воспроизводящей головки 7. Ключ 14 отделяет положительные калибровочные импульсы от сигнальных. Работа ключа 14 управляет ждущий мультивибратор 28, запускаемый (фиг. 2,ж) от ждущего мультивибратора 22. Последний срабатывает от заднего фронта тактового импульса, однако его постоянную времени меньше, чем у мультивибратора 20, и длительность его импульса лежит в интервале (t — t>). Длительность импульса мультивибратора 28 (фиг. 2, з), наоборот, больше, чем у мультивибратора 21, т. е. в интервале (t> — 4), Это делают для того, чтобы обеспечить надежную селекцию калибровочных импульсов при возможных их фазовых сдвигах при колебаниях скорости вращения барабана. На выходе ключа 14 импульсы имеют вид, показанный на фиг. 2,и.

Далее калибровочные импульсы переворачивают по фазе на 180 с помощью фазоинвертора 15 (фиг. 2, к) и подают на накопительный детектор через согласующий эмиттерный повторитель lб. Работой накопительного детектора 17 управляют с помощью мультивибратора 24 (фиг. 2,л) в интервале времени (4 — t4), меньшем длительности калибровочного импульса, от переднего фронта которого он срабатывает. Выходное напряжение накопительного детектора 17 (фиг. 2,м) подают на вход фильтра нижних частот 18.

Фильтр 18 (фиг. 2, н) подавляет высокочастотные составляющие выходного напряжения и сглаживает его перед подачей на вход модулятора 10.

Предлагаемый способ обеспечивает высокую эффективность коррекции амплитудных искажений воспроизводимых сигнальных импульсов, так как она производится с минимальной задержкой во времени. При этом значительно повышается точность воспроизведения сигнальных импульсов при записи на магнитном барабане, при наличии мультипликативных наводок на электронные блоки и головки и модуляционных шумов, т. е, увеличивается динамический диапазон записи.

Предмет изобретения

Способ многоканальной записи электрических сигналов группы сейсмоприемников путем временного разделения каналов в последовательность импульсов с защитными интервалами между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения точности вопроизведения последовательности импульсов при наличии паразитной амплитудной модуляции, осуществляют корректирующую амплитудную модуляцию воспроизводимой последовательности импульсов непрерывным сигналом, повторяющим закон паразитной амплитудной

379895

Фиг 1 модуляции, но в противофазе, который получают путем восстановления огибающей воспроизводимых однополярных калибровочных импульсов, записанных с постоянной амплитудой во время действия защитных интервалов.

Vg д

3 Ц2 фиг. 2

Составитель Ю Дадерко

Редактор Э. Мельниченко Техред Л. Богданова Корректоры: Л. Царькова и

Е. Сапунова

Заказ 1919/16 Изд №. 1485 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2