Мамасадиков Ю., Юнусалиев Э. М

n
з
n
t
2
з
2
t
2
з
1
t
1
)
t
(
sin[
e
эn
P
)
t
(
sin[
e
э
P
)
t
(
sin[
e
э
P
)
t
(
э
P
n
2
1






(2) 
где: 
n
э
P
э
P
э
P
,
,
,
2
1

- максимальная амплитуда гармонических составляющих эхосигналов на 
частотах 
n



,
,
,
2
1

соответственно; 
n



,
,
,
2
1

- фазовый сдвиг эхосигналов на частотах 
n



,
,
,
2
1

соответственно; 
з

- время 
задержки эхосигналов соответствующих на расстоянию 2h
ц
. 
Электрический сигнал, сформированный на выходе приѐмника излучения ПИ, имеет вид. 





















]
...
...
]
]
э
U
n
з
n
t
2
з
2
t
2
з
1
t
1
)
t
(
sin[
e
эn
U
)
t
(
sin[
e
э
U
)
t
(
sin[
e
э
U
)
t
(
n
2
1






(3) 
где: 
эn
U
э
U
э
U
,...,
,
2
1
- максимальная амплитуда напряжений гармонических составляющих 
эхосигналов на частотах 
n



,
,
,
2
1

соответственно. 
Согласно теории акустических методов контроля, для оценки характера искомого объекта 
достаточно произвести измерение фазового сдвига между двумя соседними гармоническими 
составляющими эхосигналов, которые отличаются по частоте [7, 19-24]. 
Выбор соответствующей пары гармонических составляющих эхосигналов производится по их 
более интенсивной амплитуде, который в сейсморазведке при использовании мощные взрывных 
источников соответствует частотному диапазону 20-80 Гц [6,10].
Экспериментально установлено, что при использовании детонационных генераторов, которые 
располагают длительностью импульса воздействие в порядке одного миллисекунд диапазон частот на 
уровни 0,5 от максимальной амплитуды эхосигналов, составляет 20 - 400 Гц, что позволяет 
использовать более высокочастотные, гармонические, составляющие эхосигналов для определения и 
классификации искомого объекта на глубине до 100 м. 
Известно, что в фазометрии для измерения фазовых сдвигов между компонентом гармонических 
сигналов, необходимо привести их к одной частоте путем домножения их исходной частоты. 
Тогда фазовый сдвиг между выбранными гармоническими составляющими при кратности их 
частоты согласно по [25-32] определяется как 

---

0


k
m

, 
0
)
1
(
)
1
(





k
m
Приведение их к одной частоте, например 
0
)
1
(




k
k
, путем домножения частот 
1

и 
)
1
(

m

соответственно на 
)
1
(

k
и 
k
, позволяет определить разность фаз между гармоническими 
составляющими эхосигналов [4,17,18]. 
)
1
(
1






m
m
k
k



где: 
,...
2
,
1

m
- номер выбранной гармонической составляющей. 
Когда частоты выбранных гармонических составляющих 
m

и 
)
1
(

m

незначительно отличаются 
друг от друга, то можно принимать 
э
m
m






)
1
(
. 
Поэтому разность фаз между гармоническими составляющими будет равна фазовому сдвигу 
эхосигнала 
э



(рис. 2 м). 
Осуществление данного метода измерения фазового сдвига между гармоническими 
составляющими эхосигналов производится в блоке обработки эхосигналов БОЭС (рис.1). 
Для этого электрический сигнал с выхода приѐмника излучения ПИ подаѐтся через коммутатор 
К на вход блока обработки эхосигналов БОЭС. 
При этом электрический сигнал соответствующий отраженному акустическому сигналу от 
поверхности земли P(t) блокируется коммутатором К за промежуток времени затухающего 
колебательного процесса на поверхности земли (рис. 2. ж), а электрический сигнал соответствующий 
отраженному эхосигналу от поверхности искомого объекта P
Э
(t) проходит через коммутатора, так как 
за промежуток времени t 
ОВ2
коммутатор находится в заблокированном состоянии выходным 
импульсом второго одновибратора ОВ (рис. 2. е). 
Проходящий через коммутатор электрический сигнал, который соответствует отраженному 
эхосигналу от поверхности искомого объекта ИО, одновременно подается на вход первого Ф1 и 
второго Ф2 фильтра. Электрический сигнал (рис. 2 ж) соответствующий частоте 
)
(m

с выхода 
первого фильтра Ф1 проходит через усилитель ограничителя УОГ1 (рис. 2 и) далее подается на 
второй вход триггера с раздельным запуском ТРЗ и через удвоитель частоты УДЧ на один из входов 
фазового детектора ФД (рис. 2. й). На второй вход фазового детектора ФД подаѐтся соответствующий 
электрической сигнал (рис. 2 к) с частотой 
)
1
(

m

который поступает через второй усилитель 
ограничителя 
УСГ2 
с выхода второго фильтра Ф2. 
Таким образом, на выходе фазового детектора ФД формируется электрический сигнал 
пропорциональный фазовому сдвигу между гармоническими составляющими эхосигналов (рис. 2 м), 
а на выходе триггера, с раздельным запуском, формируется прямоугольный импульс, длительность 
которого соответствует расстоянию до искомого объекта h
ц
,
и производится измерение на измерителе 
временных интервалов ИВИ. Сигнал соответствующий расстоянию h
ц
отображается на индикаторе 
ИН1, а на индикаторе ИН2 отображается сигнал соответствующему фазовому сдвигу 
э


