Приборы для геофизических исследований и неразрушающего контроля

МИНИСТЕРСТВО ОБРА ЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС»
Кафедра «Физико-технический контроль процессов горного 
производства»
А.С. Вознесенский
Я.О. Куткин
М.Н. Красилов
Приборы
для геофизических исследований 
и неразрушающего контроля
Знакомство с цифровыми измерительными 
приборами и их применением в геоконтроле
Лабораторный практикум и руководство 
по самостоятельной работе студентов специальности 
«Физические процессы горного или нефтегазового 
производства»
Рекомендовано редакционно-издательским советом 
университета
Москва  2014

УДК 621.317.75
 
Р е ц е н з е н т ы
д-р техн. наук, проф. А.А. Парамонов
(зав. кафедрой «Радиосистем передачи информации» Московского государственного 
института радиотехники, электроники и автоматики (Технического университета))
д-р. техн. наук С.В. Мазеин
(Начальник научно-технического отдела Тоннельной ассоциации России)
Вознесенский, А.С.
 
 
Приборы для геофизических исследований и неразрушающего контроля: лабораторный практикум и руководство по самостоятельной работе студентов специальности «Физические 
процессы горного или нефтегазового производства» / А.С. Вознесенский, Я.О. Куткин, М.Н. Красилов – М. : Изд. Дом МИСиС, 2014. – 56 с.
Предназначен для студентов специальности 131200 «Физические процессы горного или нефтегазового производства». Содержит общую информацию 
и руководство для обучения работе с цифровыми запоминающим осциллографом и функциональным генератором сигналов. Показано применение указанных приборов для исследования свойств горных пород. Может быть использован студентами других специальностей и научно-техническими работниками.
УДК 621.317.75
А.С. Вознесенский, 
Я.О. Куткин,
М.Н. Красилов, 2014

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...............................................................................................5
Лабораторная работа № 1. ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО 
С ЦИФРОВЫМ ЗАПОМИНАЮЩИМ ОСЦИЛЛОГРАФОМ .........6
1. Вводная информация ........................................................................... 6
1.1. Цели работы................................................................................... 6
1.2. Принцип действия цифрового запоминающего
осциллографа 
........................................................................................ 6
1.3. Преимущества цифровых осциллографов 
................................. 7
2. Ознакомление с функциями и органами управления цифрового 
запоминающего осциллографа GDS-71022 .......................................... 7
3. Практические задания для самостоятельной работы .................... 16
4. Содержание отчета 
............................................................................. 19
5. Контрольные вопросы и задания ..................................................... 19
Лабораторная работа № 2. ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО 
ГЕНЕРАТОРА С ЦИФРОВЫМ СИНТЕЗОМ ВЫХОДНЫХ 
СИГНАЛОВ ........................................................................................20
1. Вводная информация ......................................................................... 20
1.1. Цели работы................................................................................. 20
1.2. Технические особенности генератора 
...................................... 20
1.3. Параметры генерируемых сигналов 
......................................... 21
1.4. Преимущества цифровых генераторов .................................... 22
2. Ознакомление с функциями и органами управления генератора 
SFG-2110 ................................................................................................. 22
3. Практические задания для самостоятельной работы .................... 30
4. Содержание отчета 
............................................................................. 32
5. Контрольные вопросы и задания ..................................................... 32
Лабораторная работа № 3. ПРОВЕДЕНИЕ РАСШИРЕННЫХ 
ИЗМЕРЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ОСЦИЛЛОГРАФА 
..........................34
1. Вводная информация ......................................................................... 34
1.1. Цели работы................................................................................. 34
1.2. Изучаемые расширенные функции осциллографа ................. 34
2. Ознакомление с расширенными функциями и дополнительными 
возможностями цифровых осциллографа и генератора 
.................... 34
2.1. Наблюдение двух сигналов на экране осциллографа 
............. 34
2.2. Получение изображения суммарного и разностного сигнала 
36
2.3. Получение изображения спектра сигнала ............................... 36
2.4. Дополнительные возможности ................................................. 36
3

3. Практические задания для самостоятельной работы .................... 47
4. Содержание отчета 
............................................................................. 49
5. Контрольные вопросы ....................................................................... 49
Лабораторная работа № 4. ПРИМЕНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ 
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ В ГЕОКОНТРОЛЕ ....................50
1. Вводная информация ......................................................................... 50
1.1. Цель работы 
................................................................................. 50
1.2. Теоретические предпосылки метода ........................................ 50
2. Схема и последовательность проведения измерений акустической 
добротности горных пород методом резонансной спектроскопии 
.. 51
3. Практические задания для самостоятельной работы .................... 52
4. Содержание отчета 
............................................................................. 52
5. Контрольные вопросы ....................................................................... 53
Приложения  ............................................................................................... 54
4

ВВЕДЕНИЕ
Руководство содержит четыре лабораторные работы, имеющие 
целью получить навыки работы с электронными цифровыми измерительными приборами студентами, не производившими такие измерения ранее. Поэтому чтение текста при выполнении работ сопровождается действиями, что активизирует несколько видов памяти: 
зрительной, осязательной, двигательной. При подготовке описаний 
особое внимание уделялось построению логичной последовательности действий, позволяющих сразу получить определенный результат, 
что придает наглядность действиям, лучшее усвоение студентами 
приемов, используемых при проведении измерений, а также получение устойчивых навыков, которые могут быть использованы ими в 
профессиональной практической деятельности.
Те участки текста, где описаны действия, которые нужно выполнять, отчеркнуты двойной жирной линией слева, как показано на примере этого абзаца.
Участки текста, не отчеркнутые такой линией, содержат информацию для ознакомления, никаких действий, кроме чтения, здесь производить не надо.
5

Лабораторная работа № 1
ПЕРВОЕ ЗНАКОМСТВО С ЦИФРОВЫМ 
ЗАПОМИНАЮЩИМ ОСЦИЛЛОГРАФОМ
1. Вводная информация
1.1. Цели работы
Целями работы являются:
– ознакомление с устройством, принципом его действия, органами 
управления цифровым запоминающим осциллографом (ЦЗО);
– получение первых навыков работы с ним.
1.2. Принцип действия цифрового запоминающего 
осциллографа
На рис. 1.1 в упрощенном виде показана структурная схема цифрового запоминающего осциллографа (ЦЗО).
4 
УК
 
5 ЗУ 
Вход
 
2 
АЦП
 
1 
УМ 
6 
Д 
u(t)
3 
ОЗУ 
Ni
... 
7 
ОУ 
Рис. 1.1. Упрощенная структурная схема
цифрового запоминающего осциллографа (ЦЗО):
1 – УМ – устройство масштабирования (входной делитель напряжения и усилитель); 
2 – АЦП – аналого-цифровой преобразователь; 3 – ОЗУ – оперативное запоминающее 
устройство; 4 – УК – управляющий контроллер; 5 – ЗУ – запоминающее устройство; 
6 – Д – дисплей; 7 – ОУ – органы управления (кнопки, ручки); Ni – код
Устройство масштабирования УМ служит для подбора уровня сигнала в необходимых пределах, чтобы изображение не выходило за 
пределы экрана и не было слишком маленьким.
6