Устройство для обнаружения неоднородности б массивах горных пород

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

396652

Союз Советских

Социалистицеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено ЗОХ111 1974 (№ 1695661/26-25) N. Кл. G OIv 3/06 с присоединением заявки № 1695663/26-25

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изаоретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 29.И!1.1973, Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 17.1.1974

УДК 550.837(088.8) Авторы изобретения В. А. Букринский, С. Г. Сегаль, Г. Г. Брызгалова и Ю. Ф. Титов

Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ

В МАССИВАХ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к устройствам для геофизической разведки полезных ископаемых с применением переменных электромагнитных полей высокой частоты.

Известны устройства для радиолокационного обнаружения неоднородностей в массивах горных пород, содержащие передатчик частотно-модулированных непрерывных радио= сигналов, состоящий из задающего генератора, генератора линейного напряжения, усилителя мощности, передающей антенны, и приемник, состоящий из приемной антенны, усилителя высокой частоты, балансного смесителя, усилителя низкой частоты, анализатора спектра.

Однако известные устройства имеют низкую точность и малую глубинность исследований из-за того, что поступающие на приемник сигналы содержат паразитную амплитудную модуляцию, которая сильно затрудняет выделение полезного сигнала.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что между выходом усилителя мощности и одним из входов балансного смесителя, а также между выходом усилителя высокой частоты и вторым входом балансного смесителя дополнительно включены синхронизируемые и перестраиваемые автогенераторы, соединенные с генератором линейного напряжения, причем колебательные контуры автогснсраторов зашунтпрованы нелинейными резисторами, например диодами, а также тем, что автогенераторы выполнены по схеме, содержащей систему автоматической подстройки фазы соответственно по принимаемому сигналу и по выходному сигналу передатчика.

Такое конструктивное выполненис устройства позволяет подавить паразптную амплитудную модуляцгпо сигналов и тем самым повысить то ность и глубинность исследований.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Пусть исследуемый массив 1 горных пород содержит неоднородность 2, а предлагаемое устройство содержит генератор Ä3 линейного (пилообразного) напряжения, частотно-модулированный задающий генератор 4, усилитель 5 мощности. передающую антенну б, приемную антенну 7, усилитель 8 высокой частоты, перестраиваемый и синхронизируемый автогенератор 9, балансный смеситель 10, усилитель 11 низкой частоты, анализатор 12 спектра, перестрапваемый и синхронизируемый автогенератор I8.

Линейное напряжение, вырабатываемое генератором 8, модулирует по частоте колебания, вырабатываемые задающим генератором

4. Частотно-модулированный сигнал генера30 тора 4, усиливаясь в усилителе 5 мощности, 396652 г г г поступает на передающую антенну б и излучается в исследуемый массив горных пород.

Отраженный от неоднородности 2 сигнал принимается приемной антенной 7, усиливается усилителем 8 высокой частоты и поступает на вход синхронизируемого перестраиваемого автогенератора 9 для его синхронизации. Этот же автогенератор перестраивается по частоте линейным напряжением с выхода генератора

8 одновременно с изменением частоты зондирующего сигнала. Частота и фаза колебаний автогенератора 9 меняются так же, как частота и фаза синхронизирующих сигналов, а изменения амплитуды соответствующим выбором режима могут быть сделаны достаточно малыми. В тракте опорного сигнала для той же цели включен автогенератор 18, синхронизируемый сигналом с выхода усилителя 5 мощности передатчика и перестраиваемый напряжением генератора 8 одновременно с изменением частоты зондирующего сигнала.

Поэтому и опорный сигнал оказывается свободным от паразитной амплитудной модуляции.

Для дополнительной стабилизации амплитуды колебаний перестраиваемых и синхронизируемых автогенераторов 9 и 18 их колебательные контуры частично или полностью шунтируют сопротивлениями с резко нелинейными характеристиками, например диодами. Такая дополнительная нелинейность улучшает одновременно и условия синхронизации автогенераторов 9. Отраженный и опорный сигналы с выходов автогенераторов 9 и 18 поступают на два входа балансного смесителя 10, а с выхода балансного смесителя 10 снимают сигнал разностной (дальномерной) частоты, зависящей от временного сдвига между опорным и отраженным сигналами, т. е. от расстояния до неоднородности 2. Сигнал дальномерной частоты усиленный усилителем 11 низкой частоты, поступает на вход анализатора 12 спектра, с помощью которого измеряется дальномерная частота, т. е. расстояние до неоднородности 2.

Синхронизируемые автогенераторы 9 и 18 могут быть выполнены по схеме, содержащей систему автоматической подстройки фазы соответственно по принимаемому и опорному сигналам.

Наличие системы автоподстройки фазы ис10 ключает возможность появления фазовых искажений при ограничении амплитуды и тем самым повышает точность измерений.

Предмет изобретения

1. Устройство для обнаружения неоднородности в массивах горных пород, содержащее передатчик частотно-модулированных непрерывных радиосигналов, состоящий из задаю20 щего генератора, генератора линейного напряжения, усилителя мощности, передающей антенны, и приемник, состоящий из приемной антенны, усилителя высокой частоты, балансного смесителя, усилителя низкой частоты, 25 анализатора спектра, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности и глубинности исследований, между выходом усилителя мощности и одним из входов балансного смесителя, а также между выходом усилителя высо30 кой частоты и вторым входом балансного смесителя дополнительно включены синхронизируемые и псрестраиваемые автогенераторы, соединенные с генератором линейного напряжения, причем колебательные контуры ав35 тогенераторов зашунтированы нелинейными резисторами, например диодами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что синхронизируемые автогенераторы выполнены по схеме, содержащей систему автома40 тической подстройки фазы соответственно по принимаемому сигналу и по выходному сигналу передатчика.