176697. lajstromszámú szabadalom • Adatkondicionáló berendezés, különösen szeizmikus terepi adatgyüjtő rendszerekhez
3 176697 4 érpárokat alkotó erekkel sorba van kötve. Amplitúdó- és fáziskiegyenlítéssel max. 50 dB csillapítás érhető el. A megoldás hátránya, hogy a szeizmikus jelek frekvenciafüggő csillapításának elkerülése végett a szekunder tekercsek kis impedanciájúak, emiatt a kompenzáló feszültség amplitúdója gyakran hasznosíthatatlanul kicsiny. További hátrány, hogy a fázisforgató hídáramkör is beállításától és a talaj vezetőképességétől függően leterheli a kapacitív feszültséget. Ilyen esetekben az elérhető csillapítás csekély. További hátránya az ismert berendezéseknek, hogy 48 vagy 96 csatornás berendezéseknél a csatornánként két elemes beállítás nagyon időigényes, gyakran nem is alkalmazható. Hátrány továbbá, hogy ha a kiegyenlítés beállításának feltételei egyes csatornákon lényegesen eltérőek, vagyis a kiegyenlítő potenciométerek forgó érintkezői ellentétes véghelyzet közelében vannak, a szeizmikus jelátvitelben futási időhibák jelentkezhetnek. Olyan terepi digitális szeizmikus berendezések is ismeretesek, amelyekben az előerősítők paramétereit (pl. a szűrők határfrekvenciáit) a felvételt megelőzően a berendezés előlapján elhelyezett kezelőszervekkel manuálisan kell beállítani egyenként, vagy meghatározott csoportokban. A paraméterek felvétel közben nem változtathatók. A legújabb, számítógép vezérelt berendezések, vagy „software” vezérelt szeizmikus adatgyűjtő rendszerek egyes típusainál az ún. Interactive Control Module, vagy Supervisor Program állítja be az előerősítők, illetve a szűrők paramétereit konzolírógéppel vagy más módon bevitt utasításoknak megfelelően. így működik pl. a Geo-Space Corp. GS 2000 típusú, vagy a Mandrel C. Future II. típusú berendezés. A fenti típusok, és minden ismert berendezés közös hátránya, hogy a mérés folyamán a frekvencia és fázisátviteli paraméterek nem változtathatók. Ez azért hátrány, mert a felvétel ideje alatt a hasznos jel spektruma változik (némely rezgéskeltési eljárásnál ez a változás a rezgéskeltéssel kitűzött cél részére is optimatizált), így a hasznos jelre orientált és optimatizált átvitel állandó átviteli paraméterek esetén eleve nem biztosítható. A találmánnyal az a célunk, hogy a felsorolt hiányosságokat kiküszöböljük. Olyan berendezést kívánunk létrehozni, amely digitális erősítés és analóg/digitál konverzió előtt a szeizmikus jeleket kondicionálja, a teljes rendszer frekvencia és fázisátviteli paramétereinek felvétel előtti automatikus beállítását, továbbá a felvétel ideje alatti változtatását egyaránt lehetővé teszi, hálózati zajkompenzáló egysége pedig olyan, amellyel az eddig ismertté vált berendezéseknél nagyobb zajcsillapítás és ennek automatikus beállítása érhető el. A szeizmikus terepi adatgyűjtő rendszerek zajainak, illetve hasznos adatainak kiszűrésére, a találmány értelmében olyan adatkondicionáló berendezést használunk, amelyen áj terítéskábel érpárjaira csatlakozó szeizmikus érzékelők információt hordozó jelei központi vezérlő egységgel vezérelt felvevő rendszerre jutnak. A berendezésben csatornaellenőrző egység és/vagy legalább egy felvevő erősítő van, amikor is a terítéskábel érpárjai közvetlenül, vagy a csatornaellenőrző egységen át a zajszűrő felvevő erősítőkre, vagy a központi vezérlő egységre csatlakoznak. Az érpárokra manuális, vagy automatikus szabályozású hálózati zajkompenzáló egységek vannak kötve. Az automatikus szabályozású hálózati zajkompenzáló egységeket célszerű valós- illetve komplexrész kiegyenlítő hídágakból kialakítani, ahol is a valósrész kiegyenlítő hídágak digitálisan vezérelhető kapcsolóáramkörökön át párhuzamosan kapcsolható ellenállásokból, a komplexrész kiegyenlítő hídágak pedig digitálisan vezérelhető kapcsolóáramkörön át párhuzamosan kapcsolható ellenállásokkal sorba kapcsolt kiegyenlítő kondenzátorokból állnak. A kapcsoló áramköröket a központi vezérlő egység vezérli. Hogy kevés ellenállással nagy frekvenciasávot tudjunk átfogni, célszerű az ellenállások értékét az egyes hídágakon belül kettő egészszámú hatványai szerint megválasztani. A zajszűrő felvevő erősítőket egy-egy szimmetrikus bemenetű előerősítőből, változó paraméterű szűrőegységből, és állandó paraméterű szűrőegységből lehet kialakítani. Az előerősítőket a jel-zaj viszony javítása, valamint a bemenő ellenállás növelése céljából célszerű egy-egy kétbemenetű műveleti erősítőből, feszültségosztó ellenállások láncából, és bemenő transzformátorból kialakítani, ahol is a műveleti erősítő egyik bemenete a bemenő transzformátor szekunder tekercsének egyik végére, másik bemenete közvetlenül, kimenete pedig az osztóláncon át földpotenciálra van kötve, a szekunder tekercs másik vége az osztólánc leosztott feszültségű pontjára csatlakozik, a primer tekercs két vége pedig az előerősítő egység szimmetrikus bemenetéivel azonos. Ugyancsak a jel-zaj viszony javítható, ha a változó paraméterű szűrőegységekben összekötött bemenetű állítható paraméterű szűrőket helyezünk el és olyan súlyozóelemekkel kötünk sorba, amelyek digitálisan vezérelhető kapcsoló áramkörökön át párhuzamosan kapcsolható ellenállásokból vannak felépítve. Az ellenállások értékei szintén kettő egész számú hatványai szerint vannak kialakítva. Az állandó paraméterű szűrőegységek antialiasing szűrők lehetnek, amelyek visszacsatolt műveleti erősítők láncából vannak kialakítva, és legalább egyik visszacsatoló ágban lyukszűrő van elhelyezve. A csatornaellenőrző egységben az érpárok a felvevő erősítőkre közvetlenül, a központi vezérlő egységre pedig mérőerősítőből, sávszűrőből, integráló egységből és A/D konverterből álló láncon át kapcsolhatók. A kapcsolóelemek célszerűen jelfogók. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti adatkondicionáló berendezésnek egy lehetséges példakénti kiviteli alakja. A rajzon az 1. ábra a működő berendezés tömbvázlata, a 2., 3. ábra részegységek tömbvázlata, a 4. ábra pedig az 1. csatornát mérő egység tömbvázlata. Amint az 1. ábrán látható, la, lb.. .In szeizmikus érzékelők terítéskábel 2a 1, 2a2, 2b 1,.. 2n2 érpárjain át 5 adatkondicionáló berendezésre csatla5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
