173118. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fúrólyukakat körülvevő talajrétegek vizsgálatára
17 173118 18 kerülnek visszatáplálásra, a D és E nyilakkal vannak jellemezve. További terjedő hullámot láthatunk szaggatott F nyíllal jelezve, ami a T'2 adóantennánál ered és hosszirányú hullámként terjed tova abba az irányba, amit a szaggatott G nyű jelez. Ez a hullám először az R'2 vevőantenna, majd az R\ vevőantenna felé táplál vissza bizonyos energiát. Geomteriai egybevágóság miatt az a Tj adóantennából eredő hullám olyan utakat fog megtenni, amelyek az E és a OD nyilak hosszának felelnek meg. AT1] és T’2 adóantennákból eredő hullámok felhasználását a következőkben fogjuk tárgyalni. Ismét a 9. ábrára utalunk, ahol a 232 fúrólyukba lebocsátott, a 234 tartótag belsejében található elektronika látható szaggatott vonallal körülfogva, és a kedvező láthatóság céljából a fúrólyuk jobb oldalán elhelyezve. A félvezető 245 oszcillátor mikrohullámú tartományba eső kimenő energiát szolgáltat. Ebben a kivitek alakban a 245 oszcillátor pl. 1,1 GHz-es frekvencián működik. A 245 oszcillátor kimenete 246 izolátoron át csatlakozik az elektronikus 247 kapcsolóhoz, amelynek kimenetei koaxiális vonalakon keresztül csatlakoznak a Tt ' és T2 ' adóantennákra.Mind az adó, mind a vevőantenna előnyösen a 6. ábra kapcsán részletesen ismertetett üreges résantenna. Az elektronikus 247 kapcsolót M jel vezérli, amely egyik kimenőjele a 100 Hz-es négyszöghullámú 260 generátornak. Az M jel négyszöghullám és annak 180 °-ban fázisban eltolt komplemense, az KI jel segítségével érhető el ebben a kiviteli alakban a szinkronizált működés a következőkben leírt módon. így a vezérlő M jel segítségével, a T, ’ és T2 ' adóantennák 10 msec időtartamra váltakozva kapnak gerjesztést. Az Rí ’ és R2 ’ vevőantennákat a 248 és 249 feldolgozó csatornákhoz koaxiális vonalak csatlakoztatják, a feldolgozó csatornák mindegyikében találhatunk egy-egy frekvenciaátalakítót és erősítőt sorba kapcsolva. Amint a fentiekben előrebocsátottuk, az Rj ’ és az R2 ’ vevőantennákat eltérő hullámok egymással nincsenek fázisban, ennek mértéke a ß fázis állandótól függ és amplitudóviszonyuk az a csillapítási állandó függvénye. A 250 és 251 frekvenciaátalakítók, pl. keverők mindegyike az R,’ és az R2’ vevőantennákból kapott mikrohullámú rezgést fogadó bemenet mellett még olyan bemenettel is rendelkezik, amelyre az adó frekvenciájától meghatározott kis frekvenciaértékkel különböző mikrohullámú rezgés kerül. Ebben a kiviteli alakban félvezető 252 oszcillátor adja ezt a mikrohullámú energiát a 250 és 251 frekvenciaátalakítókra 1,1001 GHz-es frekvencián, azaz 100 KHz-zel az adófrekvencia fölött. A 250a és a 251a kimeneten lévő jelek a 250 és a 251 frekvenciaátalakítóról jönnek, ennélfogva tartalmazzák a 100 kHz-es különbségi frekvenciát. A jólismert elveknek megfelelően a 250a és a 251a kimeneten lévő jelek az R^ és az R2’ vevőantennákon vett jelek amplitudó- és fázisviszonyait megtartják, de a fázisértékelés jelentősen könnyebb a keverék jelek kisebb frekvenciáján. Annak biztosítására, hogy a 245 és 252 oszcillátorok kimenetén a frekvencia különbség 100 kHz maradjon, az oszcillátorok kimenetei mintavételezés után 253 keverőbe mennek. A 253 keverő kimenetét 254 stabilizáló áramkör veszi, amely érzékeli a 100 kHz-tői való eltérést és a 254a kimeneten korrekciós jelet állít elő, amely vezérli a 252 oszcillátort az ismert fáziszárt hurok módszerrel. A 250 és a 251 frekvenciaátalakítók kimenetét 256 ül. 257 erősítők felerősítik és ezután a két csatorna 248a és 249a kimenetén lévő kimenő jel fáziskülönbségmérő 270 egységre és amplitudóösszehasonlító 280 egységre csatlakozik. A 270 egység segítségével határozzuk meg a fáziskülönbséget a 248 és a 249 feldolgozó csatornák jelei közt. A 248a és a 249a kimeneten lévő jelek rendre 271 és 272 nullaátmenet érzékelőkre mennek, ezek kimenetei 271a és 272a vonalakra csatlakoznak. A 271a vonal 273 és 275 ÉS-kapuk egy-egy bemenetére kerül. A 272a vonal 274 és 276 ES-kapuk egy-egy bemenetére kerül. A 273 és a 274 ÉS-kapuk másik bemenetére az M jel, a 275 és a 276 ÉS-kapuk másik bemenetére pedig az M jel van csatlakoztatva. A 273 és a 276 ÉS-kapuk kimenetei összekötve 277 bistabfl multivibrátor beíró bemenetére mennek.A 274 és a 275 ÉS-kapuk kimenetei közösen csatlakoznak a 277 bistabil multivibrátor törlő bemenetére. A 277 bistabÜ multivibrátor kimenetét 278 átlagoló áramkör kapja, ennek kimenő jele a 248a és a 249a kimeneten lévő jelek fáziskülönbségének átlagos értékével arányos. A fáziskülönbségmérő 270 egység működését a 11. ábra segítségével magyarázzuk, ahol az I jelalak a 248a kimeneten lévő, a II jelalak pedig a 249a kimeneten lévő jeleket ábrázolja. Tételezzük fel, hogy az ábrázolt jel idejére M jel pozitív (vagyis M jel létezik) úgy, hogy T! ’ adóantenna az aktív. Ekkor a terjedő energiát először veszi az Rj’ és utána R2’ vevőantenna. Ez azt eredményezi, hogy a 248a kimeneten lévő jel a 249a kimeneten lévő jelet O, fázisszöggelmegelőzi, amint azt a 11. ábrán láthatjuk. A 271 és a 272 nullaátmenet érzékelők kimeneti tűimpulzust állítanak elő valahányszor bemeneteiken pozitív iránytangensű nullaátmenet történt valamely előre meghatározott referencia nullaszinthez képest. (Az érzékelők ettől eltérő típusai is lehetségesek, például olyanok, amelyek mind pozitív, mind negatív iránytangensű nullaátmenetet és érzékelnek.) A III és IV jelalak a 271a és 272a vonalakon található jeleket ábrázolja. Amikor M jel igaz, az ÀT jel hamis és így csupán a 273 és a 274 ÉS-kapukon tud átmenni az érzékelőkről származó tűimpulzus. A 273 ÉS-kapu kimenő jele beír a 277 bistabil multivibrátorba, míg a 274 ÉS-kapu kimenő jelet törli azt. Ennek megfelelően a 277 bistabü multivibrátor kimenő jele - amit az V jelalak mutat — olyan impulzussorozatot állít elő, amelynek szélessége megfelel aQ fázisszögnek.A 278 átlagoló áramkör eme bemenő impulzusokból olyan kimenő jelszintet állít elő, amely az impulzussorozat alatti területtel arányos. Az impulzus magassága rögzített, így a 278 átlagdó áramkör kimenőjele a ô 1 fázisszöggel arányos. ___ Tételezzük most fel, hogy 10 msec eltelt,ekkorM jel pozitív és M jel negatív. Ekkor T2' adóantenna lesz aktív, az R2' vevőantenna kap először energiát, majd utána az Rt ’ vevőantenna. Ez esetben a 249a kimeneten lévő jel megelőzi a 248a kimeneten lévő jelet Q fázisszöggel. Ennek eredményeképp a 272a vonalon a tűimpulzus megelőzi a 271a vonal tűimpulzusát annyi idővel, ami megfelel a ©2 fázisszögnek. Most azonban M jel lévén pozitív, csupán a 275 és a 276 ÉS-kapukon tudnak az érzékelőkből származó tűimpulzusok áthaladni, ami valójában megfordítja a fázisösszehasonlítás előjelét. A 276 ÉS4capu kimenete ír be a 277 bistabü multivibrátorba, míg a 275 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
