microbik.ru
  1 2

10.4. Аппаратура метода ВП. Генератор 2ПН225-МУХ. Измерительная станция СВПУ.

10.4.1.Гнератор 2ПН225-МУХ.



Генератор 2ПН225-МУХ смонтирован на базе а/м ЗИЛ-131 и предназначен для пропускания в линию АВ нестабилизированного постоянного тока. Максимальные выходные параметры генератора: U=460V, Imax=65A, W=30кВт. Ток в линии АВ регулируется оборотами двигателя а/м. Время пропускания тока регулируется станцией МСВП. Включение (выключение) тока в линию АВ производиться через контакторный коммутатор: со станции МСВП реле переключает контакты, управляющие контакторным реле коммутатора, которое, в свою очередь, включает и выключает ток. Ток в линии АВ измеряется в режиме пропускания с помощью амперметра.

10.4.2.Станция СВПУ.



Шестнадцатиканальная станция СВПУ предназначена для работы методом ВП во временной области. Станция проводит измерения на задержках 0.5, 1, 2, 5, 11, 22 с. Время пропускания тока может принимать значения: 7.5, 15, 30, 60 с и более. В аппаратуре используется шестнадцатиразрядное АЦП. Минимальный измеряемый сигнал - 10 мкВ, максимальный - 10В. Время измерения на одном канале: 20мс (один период промышленной помехи частотой 50 Гц). Время переключения с одного канала на другой: 1мс. Напряжение питания 12В. Блок-схема станции приведена на рис.7.

Основные блоки станции:

1. Коммутатор каналов. По сути, станция СВПУ - одноканальна, так как на один вход по очереди подключаются все каналы.

2. Предварительный усилитель. К=10. Включён в режиме измерения Uвп и выключен в режиме измерения Uпр.

3. Интегрирующая цепь. За 20мс (1 период промышленной помехи 50 Гц) аналоговый интегратор осредняет сигнал U.




Рис. 7. Блок-схема измерительной станции СВПУ.


4. МАРУ - мгновенный автоматический регулятор усиления. В зависимости от уровня сигнала усиливает его в 10n раз, где n=1..3.

5. АЦП - аналогово-цифровой преобразователь.

6. МЕМ - ОЗУ станции.

7. БИ - блок индикации, включает в себя два дисплея: неоновый и светодиодный. Один показывает значение U, другой - номер замера и номер канала.

8. Цепь МАРУ, АЦП, МЕМ, БУ, ЦАП измеряет значение естественной разности потенциалов и на время измерения подаёт её значение после ЦАП с обратным знаком для компенсации ЕП.

Для проведения полевых работ методом ВЭЗ-ВП к станции СВПУ была добавлена плата, стыкующая станцию с ПЭВМ типа Notebook. Управление станцией ведётся с помощью управляющей программы SVPU_Control. Управляющая программа позволяет проводить многократные измерения с целью накопления сигнала, посмотреть в поле измеренные кривые кажущихся сопротивления и поляризуемости, а также сохранить полевые данные на жёстком диске.

Станция производит следующие замеры:

1. Нескомпенсированная разность потенциалов Е0.

2. UПР.

3-8. UВП на разных временах задержки.
к и к рассчитываются по формулам:

, .


    10.5.Модернизированный генератор АНЧ-3.


Модернизированный генератор АНЧ-3 вырабатывает переменный ток типа меандр с частотой от 0.019Гц до 312Гц с шагом 1/2 и развивает на выходе мощность до 30 Вт. Питание осуществляется от аккумулятора с напряжением 25-30В. Сила посылаемого в землю тока может фиксироваться в 5 положениях - 1мА,3.16мА,10 мА, 31.6 мА, 100 мА. Прибор выполнен в портативном переносном варианте и имеет массу 3.5кг. Генератор снабжен системой защиты от перегрузки. Блок-схема генератора приведена на рис.8.

Аккумулятор 15В пост. ток.

Высоковольтный преобразователь пост. ток. 15В-> перем. Ток. 0-300В


Транзисторный коммутатор









Задающий генератор




Система защиты от перегрузки и стабилизатор выходного тока.






Рис.8. Блок-схема модернизированного генератора АНЧ-3.
10.6.Генераторная группа УГЭ-50.
Генераторная группа УГЭ-50 предназначена для возбуждения в земле электромагнитных колебаний различной формы (меандр, разнополярные импульсы, свип-сигнал). УГЭ-50 может применяться для работ методами ЧЗ,ДЭЗ, ЗСБ, ЗСД, ВП и др. В качестве возбудителя поля может применяться как заземленная линия /АВ/, так и горизонтальная петля. Максимальная сила тока на выходе УГЭ-50 - 100А при нагрузке до 9 Ом, 50А при нагрузке до 20 Ом. 500В. Рабочий интервал частот составляет для меандра 0.019-312 Гц. Переключение частоты осуществляется по фиксированным значениям: 0.019,0.038, 0.076,0.15,0.31,0.62,1.22,2.44,4.88, 9.76,19.5,39,78,156,312 Гц. Аппаратура смонтирована на двух автомобилях ЗИЛ-131. Источником переменного тока является генератор АД-100 (380 В , 50 Гц) работающий от дизельного двигателя смонтированного на одном автомобиле. Напряжение с генератора подается на блок стабилизации, обеспечивающий изменение напряжения на своем выходе в зависимости от изменения сопротивления нагрузки. Основное отличие от АНЧ-3 здесь заключается в том, что такие большие напряжения и токи уже невозможно изменять с помощью полупроводниковых приборов и активных сопротивлений на постоянном токе. Поэтому используется переменный ток и реактивные сопротивления (емкости, катушки). Далее ток поступает через блок выпрямителей, блок защиты и блок фильтров в блок тиристорных коммутаторов. Этот блок состоит из 4 /8/ тиристоров, включенных по схеме моста. Сигнал управления поступает в блок тиристоров из задающего генератора, обеспечивающего стабилизированный по частоте сигнал типа меандр или другой выбранной формы. В результате поочередного открывания плеч моста мощный постоянный ток преобразуется в сигнал меандра. В разрыв линии АВ включен шунт с известным сопротивлением. Сигнал с шунта модулируется высокой частотой и через трансформатор и демодулятор подается на измеритель. Таким образом, осуществляется измерение силы тока в цепи АВ, фазовых параметров и происходит гальваническая развязка между высоковольтными цепями и измерителем. Сила тока в цепи АВ вычисляется по закону Ома: I=Uизм./Rш. Аналогичный шунт установлен в измерительном блоке и служит для управления блоком стабилизации.


Дизельный генератор

перем. ток 380В 50Гц

Блок стабилизации перем. ток до 1000В 50Гц

Блок выпрямителей







Блок защиты





Блок фильтров

Измерительный блок




A
Тиристорный коммутатор


B


Блок развязки ЭИН-204


    10.7.Измеритель ЭИН-204.



Измеритель ЭИН-204 предназначен для полевых электроразведочных работ на переменном токе низкой частоты методами ВП, ЧЗ, ВЭЗ, ВЭЗ-ВП. Измеритель позволяет регистрировать амплитуды и фазовые параметры на рабочих частотах от 0.019 до 312Гц с шагом 1/2. Диапазон измеряемых напряжений составляет от 1.0E-5 до 5В. Диапазон измеряемого фазового параметра составляет от -45 до +45 градусов. Входное сопротивление измерителя не менее 100МОм. Напряжение питания -12В. Емкость встроенной памяти 4096*4 бит. Измеритель выполнен в портативном переносном варианте. Для предварительной обработки данных в измерителе предусмотрен встроенный процессор.


Датчик поля

Блок усилителей и фильтров

АЦП

Процессор

ши н а
д а н н ых





Устройство ввода-вывода

ОЗУ

ПЗУ

Калибров. устройство

Устройство управления

Устройство компенсации





Блок-схема устройства приведена на рис.

Сигнал с выходы приемной линии, датчика магнитного поля или

калибровочного устройства поступает на вход усилителей и

фильтров. Сопротивление приемной линии может быть

проконтролировано индикатором. В усилителях и фильтрах

выполняется компенсация постоянной составляющей входного

сигнала до уровня 1В. Фильтры предназначены для подавления

промышленных и высокочастотных помех. Далее сигнал поступает

на АЦП, где осуществляется дискретизация сигнала и

преобразование дискретных значений в цифровой код.
Обработка значений сигнала выполняется процессором под управлением программы, записанной в ПЗУ. Каждый период сигнала представляется 256 дискретными выборками Xk. Затем осуществляется статическая обработка сигнала с целью подавления помех. Сначала вычисляется полусумма для исключения нескомпенсированной постоянной составляющей:



При использованиии алгоритма выборочного среднего для подавления шумовых помех производится оценка по n значениям:


Для вычисления амплитуд гармоник и сдвига фаз между гармониками (фазовых параметров) предварительно вычисляются коэффициенты разложения в ряд Фурье:





г
де m -номер гармоники. Затем по специальной программе вычисляются амплитуды интересующих гармоник и фазовые параметры:









ЛИТЕРАТУРА.


1. Электроразведка. Справочник геофизика. Книга первая.

Под редакцией В.К.Хмелевского.

2. Бобровников, Кадыров,Попов.

Электроразведочная аппаратура и оборудование.

Недра,1985г.

3. Справочник оператора-электроразведчика.





<< предыдущая страница