195888. lajstromszámú szabadalom • Bányaszeizmikus mérési eljárás és berendezés
1 195 888 2 A 3. ábrán bemutatott berendezés a kijelzést és adatrögzítést automatizálja. Az integrálást funkciót számlálással oldja meg szimultán módon a 22 tárolóban, miután a 210 amplitúdó és/vagy fázisdetektor(ok) kimenőjelét a 211 feszültség-frekvencia konverter időegységre eső impulzusszámmá alakítja. A 23 vezérlő felépítése igen egyszerű szekvenciális logikai hálózat, az 5 vezérlőegységből jövő utasítások végrehajtására. Működése az utasítások értelmezésére, és ennek alapján az amplitúdó és fázismintavételezés vezérlésének ciklikus végrehajtására korlátozódik. Amennyiben 21 analóg-digitál konverter más rendszerű, úgy az integrálás a mintavett és konvertált adatok összeadásával valósul meg. Ha a mintavételt az 5 vezérlőegység a mindenkori frekvenciára, illetve fázisra optimalizáltan vezérlő, azaz pl. a digitális konvertálásra kerülő jelamplitúdó-minta a jel fázis helyzetével kapcsolatban van, így ez a fázisszelektív detektálási funkciót is megvalósítja. A 22 memóriából a 7 sínrendszeren keresztül az adatok egyrészt 3 adatrögzítőben kerülnek tárolásra, másrészt 4 adatmegjelenítőn jelennek meg, az 5 vezérlőegység utasításai szerint. A 3 adatrögzítő célszerűen mágnesszalagos, (tárcsás, kártyás) rendszerű, vagy félvezető tár (pl. EPROM). A 4 adatmegjelenítő egység ez esetben pl. színes képcsöves, vagy mátrix rendszerű display lehet, esetleg plotterrel kombinálva, az 5 vezérlőegység pedig számítógép jellegű processzoros intelligens rendszerű, mely a vezérléseken kívül adatkiértékelést is végez, így a 4 adatmegjelenítőn már nem a közvetlenül mért, hanem a mért adatokból derivált választható eloszlásképek jeleníthetők meg, és az árnyalatok, színek kombinációjaként olyan információk is létrehozhatók vizuálisan (pl. korreláció), melyek számított formában nem is állnak rendelkezésre. Az 5 vezérlőegység a több rezgéskeltőből álló 6 rezgéskeltő egységet is vezérli, illetve külön elhelyezett érzékelőkről, vagy a mérőcsatornákból vett ellenőrző jel(ek) alapján szabályozza, egyúttal a keltett rezgések ellenőrző adatait is (frekvencia, amplitúdó, energia, fázis, polarizáció) érzékeli, és ennek függvényében is vezérli a berendezés többi részének működését és a kiértékelést. Mint ez ismert,a 6 rezgéskeltő egységekben alkalmazott mechanikus elemek a vezérléshez képest csak fáziskéséssel képesek az adott utasítások végrehajtására. A fáziskésés tipikusan a frekvencia függvényében változó. A mindenkori tényleges fázishelyzetró'l az ellenőrző jel ad információt. Az 5 vezérlőegység ennek alapján a tényleges időhöz képest időben eltolja a mintavételezés és a detektorok vezérlésének időpontját a tényleges fázishelyzet által meghatározott relatív időskálára. Ez az időskála transzformáció tipikusan nem lineáris, a transzformációs függvénye a rezgéskeltőkre empirikus úton határozható meg a kiadott parancsfiiggvcny és az ellenőrzőjel összevetésével. Az 5 vezérlőegység a mérésvezérlési funkcióin belül az adatkiértékelést is vezérli. Az adatkiértékelés- Te a szakterületen ismert tomografikus vagy reflexiós eljárás alkalmazható előnyösen. A fenti eljárásokhoz kiinduló adatként az 5 vezérlőegység meghatározza a mért jelek komplex teljesítményspektrumát, és a vizsgált közeg átviteli függvényeit is. Szemben azonban az ismert működéssel, amikor szeizmogramból furier transzformációval határozzák meg a teljesítményspektrumot, jelen esetben a teljesítményspektrum egyes tagjait maguk az egyes frekvenciasávokban mért amplitúdó-integrál, és fázisátlagértékek adják, az átviteli függvények pedig ezek hányadosaként kerülnek előállításra az 5 vezérlőegységben, szemben az ismert differenciál egyenletrendszer, vagy laplace transzformációs megoldási eljárásokkal. Az 5 vezérlőegység további fő funkciói: a vett jelek normálása, mely alapvetően gerjesztés eltéréseit és a szférikus divergencia következtében fellépő eltéréseket egyenliti ki; ezt követi a diszperzió analízis, a csoportsebesség analízis, a polarizációs analízis, valamint az adatmegjelenítés. A diszperzió analízis keretében a mért vagy Furier transzformált adattömböt először egy olyan síkban transzformálja, melynek tengelyei a fázissebesség reciproka és a tengely metszeti idő, majd innen egy olyan síkba, melynek egyik tengelye szintén a tengelymetszeti idő, másik tengelye azonban a körfrekvencia. Ez utóbbi eredménymátrixot a fázissebesség-frekven riasíkban megjelenítve a maximumhelyekből a diszperziós görbék adódnak. A csoportsebesség analízis során az adatok keskenysávú szűrése, majd Hilberttranszformációja következik, mely egy mátrixot eredményez a frekvencia-beérkezési idő síkban. A mátrix maximum helyei a csoportsebesség-görbéket jelölik ki. A polarizációs analízis során az érzékelt jelek két egymásra merőleges komponensét a gerjesztés okozta rezgés hodográfjának tekintve, meghatározzuk az erre különböző időkapukban illeszthető elipszisek paramétereit. Az elipszisek tengelyarányainak eloszlásképe a polarizálhatóságeloszlást, irányai pedig a hullámtípus és terjedésirány képet adják. A polarizáció analízis során lényegében az egyes időablakokba tartozó adatok koveriancia mátrixa saját értékeinek eloszlása kerül meghatározásra és megjelenítésre. Mint ez a kiviteli példákból is látható, számos egyéb foganatosítási mód és kiviteli alak lehetséges, így a találmány oltalmi körén belül valósul meg a mérési eljárás akkor is, ha az átviteli függvények geometriai helyfüggő eloszlása helyett egy vagy több összetevőre paraméterezett eloszlásokat határozunk meg, esetleg több lépcsőben is, pl. frekvencia vagy polarizáció függvényében szinguláris amplitúdót határozunk meg, majd ezen a frekvencián változtatjuk az érzékelés cs/vagy a rczgéskeltés helyét. Előnyös továbbá, ha egyidejűleg több frekvenciával, vagy széles frekvenciaspektrumban gerjesztünk, hullámképeket mérünk és regisztrálunk, a különböző paraméterek (fázis frekvencia, polarizáció, hely, stb.) szerinti analízist pedig a regisztrált adatokon hajtjuk végre. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
