МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ


RU (11) 2073257 (13) C1

(51) 6 G01R33/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1997.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 93041985/28 
(22) Дата подачи заявки: 1993.08.23 
(45) Опубликовано: 1997.02.10 
(56) Аналоги изобретения: Гнатюк А.С. и др. Индукционные преобразователи для измерения гармонических и импульсных магнитных полей в электроразведочной технике. Геофизическая аппаратура.- Л.: Недра, 1991, вып.95, с.39-49. 
(71) Имя заявителя: Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья 
(72) Имя изобретателя: Захаркин А.К. 
(73) Имя патентообладателя: Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья 

(54) МАЛОГАБАРИТНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 

Изобретение относится к электротехнике. Использование: в качестве приемников нестационарного поля при измерении переменных магнитных полей в геоэлектроразведке. Задача: повышение помехоустойчивости в отношении высокочастотной составляющей электрических полей естественного и искусственного происхождения, а также импульсных помех. Сущность изобретения: малогабаритный индукционный преобразователь, содержащий воздушную многовитковую приемную петлю, соединенную через предусилитель с измерителем, снабжен индуктиивный фильтром, установленным до или после предусилителя и выполненным в виде кольцевого ферромагнитного сердечника с параллельными обмотками, каждая из которых включена в соответствующие сигнальные и "землянную" цепи. Фильтр создает повышенное сопротивление для высокочастотных и импульсных токов, что уменьшает общий уровень помех на выходе измерителя. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к устройствам для измерения переменных магнитных полей и может быть использовано в газоэлектроразведке в качестве приемников нестационарного поля.

В последнее время в практику работ входят малогабаритные индукционные преобразователи (МИП), включающие многовитковую приемную петлю малых размеров до единиц метров, выход которой подключен к малошумящему предварительному усилителю, а вывод средней точки петли к общей точке схемы. Предварительный усилитель расположен в непосредственной близости от петли, чтобы снизить паразитный прием ВЧ и импульсной помехи. Сигнал с выхода ПУ через двухпроводную или трехпроводную линию поступает к измерителю. При симметричном выходе ПУ может иметь как симметричный так и несимметричный выход.

Малые размеры петли позволяют повысить производительность труда, а применение малошумящего предварительного усилителя компенсирует уменьшение момента петли и доводит величину сигнала до уровня сигнала с ИП.

Недостатком известного малогабаритного индукционного преобразователя является низкая помехоустойчивость, особенно в отношении высокочастотных и импульсных помех.

Известно, что на выходе предусилителя шумы содержат три главные составляющие:

собственные шумы предусилителя;

шумы естественного и искусственного электромагнитного поля, создающие на выходе петли шумовое напряжение за счет изменения магнитной индукции через петлю, так называемая "магнитная наводка" или "поперечная помеха",

шумы, возникающие в системе петля-предусилитель-контур, за счет проникновения в систему естественного и искусственного электрического поля через емкостную связь элементов системы с землей, так называемая "электрическая наводка" или "продольная помеха".

Из сказанного видно, что механизмы проникновения в измерительный канал магнитной и электрической наводок различны. Механизм появления магнитной наводки таков же как и у полезного сигнала, поэтому ее наличие в измерительном канале вполне естественно и с ней мы вынуждены мириться. Электрическая же наводка является в чистом виде паразитной, которая появляется благодаря отличию реальной приемной системы от идеализированной.

Практика работ с малогабаритными индукционными преобразователями показала, что существенный вклад в результирующий шум на входе измерителя вносят продольные высокочастотные помехи, например, от радиовещательных станций, грозовых разрядов и т.п. которые детектируются в предусилителе и дают на его выходе повышенный шум в области звуковых и более низких частот, а также значительные импульсные помехи. В результате этого МИП может заметно проигрывать ИП по шумовым показателям, т.е. по порогу чувствительности.

В связи с этим уместна постановка вопроса о возможно более полном подавлении влияния помех этого вида.

Задачей данного изобретения является повышение помехоустойчивости индукционного малогабаритного преобразователя в отношении высокочастотной составляющей электрических полей естественного и искусственного происхождения.

Это достигается тем, что малогабаритный индукционный преобразователь, содержащий воздушную многовитковую приемную петлю, соединенную через предусилитель с измерителем, согласно изобретению, снабжен индуктивным фильтром (ИФ), включенным перед предусилителем или после него и выполненным в виде кольцевого ферромагнитного сердечника с параллельно намотанными обмотками, каждая из которых включена в соответствующие сигнальную и "земляную цепи", служащие для передачи сигнала от петли к предусилителю или от предусилителя к измерителю.

На фиг. 1 и 2 приведена схема малогабаритного индукционного преобразователя с включением индуктивного фильтра по двум вариантам. На фиг. 3 представлен индуктивный фильтр.

Малогабаритный индукционный преобразователь (фиг.1) содержит воздушную многовитковую петлю 1, выходы и средняя точка которой соединены со входами и "землей" (общая шина) предварительного усилителя 2, а его выходы через соответствующие обмотки индуктивного фильтра 3 соединены с измерителем 4. Возможно включение индуктивного фильтра 3 перед предварительным усилителем 2 (фиг.2).

Индуктивный фильтр 3 (фиг. 3) представляют собой кольцевой феррит 5 с намотанными на нем параллельными обмотками 6, количество которых равно двум (фиг.1) или трем (фиг.3) в зависимости от варианта включения фильтра в схему МИП.

Устройство работает следующим образом.

Для проведения работ приемную петлю 1 раскладывают на исследуемой площади в форме квадрата, размеры которого могут составлять единицы метров, а число витков десятки, сотни. Конкретно размеры петли и число витков определяются диапазоном исследуемых глубин, а также типом и уровнем шумов предусилителя. Выходы приемной петли 1 (сигнал, сигнал, средняя точка) подключают ко входам и "земле" предусилителя 2, а каждый из его выходов соединен с соответствующей обмоткой индуктивного фильтра 3 (фиг.1), расположенного в непосредственной близости от ПУ с учетом того, чтобы вклад участка линии между ними в качестве паразитного приемника ВЧ и импульсной помехи был существенно меньше вклада всех элементов цепи петля-ПУ-кондуктор-измеритель, т.е. минимальным. При этом ПУ может иметь два выхода как на фиг.1 и тогда индуктивный фильтр 3 имеет две параллельные обмотки, выходы которых подключены к соответствующим входам измерителя 4. Возможен вариант, что ПУ будет иметь три выхода, в этом случае и индуктивный фильтр должен содержать три параллельных обмотки, каждая из которых подключается к соответствующим сигнальным входам и "земле" измерителя 4 (на чертеже не приведено). При другом варианте включения (фиг.2) индуктивный фильтр 3 имеет три параллельных обмотки, входы которых подключены к выходам приемной петли 1, а выходы к соответствующим входам предварительного усилителя 2.

При работе через емкостные связи петли и кондуктора с землей высокочастотная часть внешнего электрического поля проникает в систему петля-предусилитель-кондуктор. Токи, текущие в этой цепи, детектируются на нелинейных элементах предусилителя 2 и преобразуются в низкочастотный шум на выходе предусилителя. Индуктивный фильтр 3 создает повышенное сопротивление для высокочастотных и импульсных токов, текущих в одном направлении по параллельным обмоткам 6, намотанным на кольцевой ферромагнитный сердечник 5, например, кольцевой феррит, снижая их величину. За счет этого значительно уменьшается уровень продольных помех и соответственно общий уровень шумов на входе измерителя 4.

Патентуемое изобретение позволяет повысить помехоустойчивость малогабаритных индукционных преобразователей в отношении высокочастотной составляющей электрических полей естественного и искусственного происхождения, а также импульсных помех, и тем самым повысить достоверность измерений переменных магнитных полей при проведении работ импульсной геоэлектроразведки, особенно в условиях сложного рельефа и труднодоступной местности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Малогабаритный индукционный преобразователь, содержащий воздушную многовитковую приемную петлю, соединенную через предусилитель с измерителем, отличающийся тем, что он снабжен индуктивным фильтром, включенным перед предусилителем или после него и выполненным в виде кольцевого ферромагнитного сердечника с параллельно намотанными обмотками, каждая из которых включена в соответствующие сигнальные и "земляную" цепи.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru