一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自適應(yīng)控制領(lǐng)域，用于電磁式可控震源系統(tǒng)，具體為一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]震源是地震勘探技術(shù)的重要組成部分，是地震信號(hào)的源頭，地震勘查的準(zhǔn)確性與震源的信號(hào)質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系。目前應(yīng)用到地震勘探中的震源種類繁多，主要包括炸藥震源、重錘震源、夯擊震源，液壓式可控震源和電磁可控震源等?？煽卣鹪词瞧駷橹故褂米畛晒Φ囊环N非炸藥震源，在國(guó)際上已經(jīng)成為地震勘查中代替炸藥震源的一種主要震源。目前國(guó)內(nèi)外研究人員主要對(duì)液壓式可控震源展開了深入研究，其系統(tǒng)模型也相對(duì)完善，而電磁可控震源的發(fā)展則相對(duì)較晚。由于電磁式可控震源主要用于淺層地震勘探，其輸出力小，勘探深度淺，而且經(jīng)常工作于野外復(fù)雜多變的地理?xiàng)l件下，因此為了使有限的輸出力得到最佳傳輸，對(duì)電磁可控震源系統(tǒng)的控制研究就顯得非常有意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，在保證電磁可控震源穩(wěn)定工作的前提下，為了使其有限的系統(tǒng)輸出力得到最佳傳輸，從而保證地震勘查的準(zhǔn)確性。
[0004]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，包括一掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的功率控制輸出端連接功率放大器，功率放大器的輸出端與一激振器連接，激振器位于一基板的上方，激振器上方加載一配重，在基板上連接一加速度傳感器，所述加速度傳感器的輸出端連接至掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的輸出端與一地震數(shù)據(jù)記錄儀連接，地震數(shù)據(jù)記錄儀的輸出端連接至一地震波形顯示器上，地震波形顯示器的另一輸出端通過數(shù)據(jù)線連接至一檢波器上。
[0005]進(jìn)一步地，掃描信號(hào)控制器內(nèi)設(shè)置有信號(hào)發(fā)生卡產(chǎn)生的具有特定參數(shù)的掃頻控制信號(hào)，該控制信號(hào)被功率放大器放大。
[0006]進(jìn)一步地，所述信號(hào)發(fā)生卡包括依次連接的時(shí)鐘晶振器、直接數(shù)字合成器、存儲(chǔ)器以及信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路，經(jīng)由時(shí)鐘晶振器產(chǎn)生的頻率經(jīng)過直接數(shù)字合成器合成后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，經(jīng)過信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)，所述直接數(shù)字合成器與控制器通過數(shù)據(jù)連接通過控制器控制輸出頻率。
[0007]進(jìn)一步地，所述直接數(shù)字合成器包括參考頻率源、相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器，其中相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器依次連接，通過相位累加器連接至?xí)r鐘晶振器，所述參考頻率源與相位累加器以及D/A轉(zhuǎn)化器連接提供采樣頻率。
[0008]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:本實(shí)用新型在原有可控震源技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電磁可控震源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的特點(diǎn)和要求，采用直接數(shù)字合成器設(shè)計(jì)了多功能信號(hào)發(fā)生卡，實(shí)現(xiàn)了掃描信號(hào)的頻率、幅度和相位的準(zhǔn)確控制。結(jié)合系統(tǒng)功率放大器、激振器和基本等結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁可控震源在淺層地質(zhì)勘探中的輸出力得到最佳傳輸，提高勘探的精度和準(zhǔn)確性，對(duì)可控震源的發(fā)展具有積極意義。
【附圖說明】
[0009]圖1本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)發(fā)生卡原理框圖；
[0011 ]圖3本實(shí)用新型實(shí)施例提供的直接數(shù)字合成器原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0013]參見圖1，一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，包括一掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的功率控制輸出端連接功率放大器，功率放大器的輸出端與一激振器連接，激振器位于一基板的上方，激振器上方加載一配重，在基板上連接一加速度傳感器，所述加速度傳感器的輸出端連接至掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的輸出端與一地震數(shù)據(jù)記錄儀連接，地震數(shù)據(jù)記錄儀的輸出端連接至一地震波形顯示器上，地震波形顯示器的另一輸出端通過數(shù)據(jù)線連接至一檢波器上。功率放大器將掃描信號(hào)控制器中的信號(hào)發(fā)生卡產(chǎn)生的具有特定參數(shù)的掃頻控制信號(hào)放大成功率信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)激振器及與其相連的基板產(chǎn)生振動(dòng)向地下激發(fā)地震波;地震波經(jīng)地下介質(zhì)反射后被地面水平排列的地震數(shù)據(jù)記錄儀接收;與此同時(shí)，掃描信號(hào)控制器向地震記錄系統(tǒng)發(fā)出地震記錄啟動(dòng)信號(hào)，地震數(shù)據(jù)記錄儀開始記錄，而掃描信號(hào)控制器產(chǎn)生的掃描信號(hào)也由地震數(shù)據(jù)記錄儀下來，然后將它與采集系統(tǒng)得到的原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)，即可形成可控震源地震勘探的相關(guān)記錄。
[0014]參見圖2，掃描信號(hào)控制器內(nèi)設(shè)置有信號(hào)發(fā)生卡產(chǎn)生的具有特定參數(shù)的掃頻控制信號(hào)，該控制信號(hào)被功率放大器放大。
[0015]信號(hào)發(fā)生卡包括依次連接的時(shí)鐘晶振器、直接數(shù)字合成器、存儲(chǔ)器以及信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路，經(jīng)由時(shí)鐘晶振器產(chǎn)生的頻率經(jīng)過直接數(shù)字合成器合成后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，經(jīng)過信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)，所述直接數(shù)字合成器與控制器通過數(shù)據(jù)連接通過控制器控制輸出頻率。
[0016]參見圖3，直接數(shù)字合成器包括參考頻率源、相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器，其中相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器依次連接，通過相位累加器連接至?xí)r鐘晶振器，所述參考頻率源與相位累加器以及D/A轉(zhuǎn)化器連接提供采樣頻率。
[0017]在多功能信號(hào)發(fā)生卡中充分發(fā)揮了直接數(shù)字合成技術(shù)(DDS)的思想，巧妙的實(shí)現(xiàn)了多種信號(hào)發(fā)生功能。如圖2所示，把直接數(shù)字合成器AD7008的正弦輸出整形至方波，用它作為EEPR0M的參考頻率源。在128K的EEPR0M中可以裝載正弦波、三角波、方波、鋸齒波等波形，也可以裝載用戶自定義的波形。由于直接數(shù)字合成器AD7008的輸出頻率可以通過工業(yè)控制PC機(jī)來實(shí)時(shí)改變，也就是EEPR0M的參考頻率源可以實(shí)時(shí)改變，這樣信號(hào)發(fā)生卡輸出信號(hào)的頻率就可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)改變。
[0018]直接數(shù)字合成器具有頻率切換時(shí)間短、頻率分辨率高以及相位變化連續(xù)等特點(diǎn)，但是由于以上DDS技術(shù)只能輸出單一幅度的信號(hào)，難以滿足實(shí)際掃描工作的需要，因此在DDS的輸出端又設(shè)計(jì)信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路。
[0019]信號(hào)發(fā)生卡在實(shí)現(xiàn)掃描信號(hào)幅度調(diào)節(jié)時(shí)，直接數(shù)字合成器AD9850的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過DAC0832和運(yùn)放的數(shù)模轉(zhuǎn)換以后，再由8位DAC0808對(duì)其幅度進(jìn)行調(diào)整，從而使信號(hào)發(fā)生卡輸出的信號(hào)能夠進(jìn)行256級(jí)的幅度精確控制。
[0020]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，其特征在于，包括一掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的功率控制輸出端連接功率放大器，功率放大器的輸出端與一激振器連接，激振器位于一基板的上方，激振器上方加載一配重，在基板上連接一加速度傳感器，所述加速度傳感器的輸出端連接至掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的輸出端與一地震數(shù)據(jù)記錄儀連接，地震數(shù)據(jù)記錄儀的輸出端連接至一地震波形顯示器上，地震波形顯示器的另一輸出端通過數(shù)據(jù)線連接至一檢波器上。2.如權(quán)利要求1所述的電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，其特征在于，掃描信號(hào)控制器內(nèi)設(shè)置有信號(hào)發(fā)生卡產(chǎn)生的具有特定參數(shù)的掃頻控制信號(hào)，該控制信號(hào)被功率放大器放大。3.如權(quán)利要求2所述的電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)發(fā)生卡包括依次連接的時(shí)鐘晶振器、直接數(shù)字合成器、存儲(chǔ)器以及信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路，經(jīng)由時(shí)鐘晶振器產(chǎn)生的頻率經(jīng)過直接數(shù)字合成器合成后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)，經(jīng)過信號(hào)幅度調(diào)節(jié)電路輸出信號(hào)，所述直接數(shù)字合成器與控制器通過數(shù)據(jù)連接通過控制器控制輸出頻率。4.如權(quán)利要求3所述的電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備，其特征在于，所述直接數(shù)字合成器包括參考頻率源、相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器，其中相位累加器、波形存儲(chǔ)器、D/A轉(zhuǎn)化器以及低通濾波器依次連接，通過相位累加器連接至?xí)r鐘晶振器，所述參考頻率源與相位累加器以及D/A轉(zhuǎn)化器連接提供采樣頻率。
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于自適應(yīng)控制領(lǐng)域，具體為一種電磁式可控震源系統(tǒng)控制設(shè)備。包括一掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的功率控制輸出端連接功率放大器，功率放大器的輸出端與一激振器連接，激振器位于一基板的上方，激振器上方加載一配重，在基板上連接一加速度傳感器，所述加速度傳感器的輸出端連接至掃描信號(hào)控制器，掃描信號(hào)控制器的輸出端與一地震數(shù)據(jù)記錄儀連接，地震數(shù)據(jù)記錄儀的輸出端連接至一地震波形顯示器上，地震波形顯示器的另一輸出端通過數(shù)據(jù)線連接至一檢波器上。本新型實(shí)現(xiàn)了掃描信號(hào)的頻率、幅度和相位的準(zhǔn)確控制。結(jié)合系統(tǒng)功率放大器、激振器和基本等結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁可控震源在淺層地質(zhì)勘探中的輸出力得到最佳傳輸。
【IPC分類】G01V1/02
【公開號(hào)】CN205103411
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520861604
【發(fā)明人】陳祖斌, 賈超, 于明媚, 文曉哲, 孫鋒, 朱亞東洋
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日