SU1053038A2 - Устройство автостробировани сигналов акустического каротажа - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО АВТОСТРОБИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, содержащее узел синхронизации, генератор линейно измен ющегос  напр жени , фоЕ 1ирователь временных интервалов и узел выделени  сигналов, при этом узел синхронизации подсоединен к генератору Линейно измен юпдагос  напр жени  и к формирователю времен; ных интервалов, отлич ающее: с   тем, что, с целью повышени  надежности и тЬ 1Ности выделени  первых вступлений сигналов ближнего и дальнего каналов акустического каротажа, в него дополнительно введены два аналоговых ключа, два фостировател  управл ющих импульсов, два узла аналоговой пам ти, формирователь стробирунщих и блокирующих импульсов и логический узел, причем выходы генератора линейно измен ющегос  напр жени  подсоединены к формирователю стробирующих и блокирующих импульсов :непосредственно и через аналоговые ключи и узлы аналоговой, пам ти,входы 9 логического узла соединены с выходами формировател  стробирующих и бло кирующих импульсов и узлом выделени  сигналов, выходы логического узл подсоединены к форйироватегао временных интервалов, а выходы последнего через формирователи управл ющих импульсов подсоединены к управл ющим входам аналоговых ключей. СП со о с/э КХ)

Description

«f. /

Изобретение относитс  к промысловой геофизике, в частности к аппаратуре акустического каротажа, и может примен тьс  при измерении кинематических параметров сигнала.

Изучение кинематики акустических волн в скважинах - .основна  задача акустического каротажа, а такое изучение возможно только при надежном выделении первых фаз поступающего сигнала. Наличие шумов самой различной природы затрудн ет выделение сигнала, поэтому надежное вьшеление сигнала до сих пор остаетс  -основно проблемой при разработке аппаратуры акустического каротажа.

Известно устройство, которое содержит усилитель сигнала, пороговое устройство и стабилизатор частоты шумовых сбоев. Сигнал выдел етс  пу . тем автс 4атического регулировани  порога срабатывани  и путем поддержани  его вьвае уровн  шумов, следунадих с максимальной частотой,при пропускании на выход редких срабатываний . Устройство позвол ет существенно повысить точность.фиксации момента прихода сигнала l.

Однако даже единичные помехи в устройстве могут «арушать работу выделител  и ухуд;|шать точность измерений . Дл  дальнейшего повышени  достоверности выделени  сигнала необходимо уменьшить врем  ожидани  полезного сигнала, т.е. блокировать мертвое врем  или стробировать первые вступлени  сигнала.

Известно устройство дп  выделени  сигналов, которое содержит узлы слежени  за п.ервьм вступлением ближнего канала и стробировани« сигнала дальнего канала через расширитель импульсов и позвол ет йар ду с пороговым выделением сигнала стробировать первые вступлени  2 .

Использование расширител  импульсов увеличивает эффективность слежени  за сигналом дальнего канала , однако в тонкослоистых раэрезах така  система не дает нужных . результатов. Кроме того, устройство схематически сложно, требует крсдаотливой настройки и может быть ненадежным в эксплуаташ1И.

I . .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл автоматической фиксации сигнала при акустическом каротаже, содержащее узел синхронизации , генератор линейно измен ющегос  напр жени , формирователь временных интервалов и узел выделени  сигнала, при этом узел синхроиизации подсоединен к генератору линейно измен ющегос  напр жени  и к формирователю временных интервалов. Основными элементами устройства

 вл ютс  усилитель информациоиного сигнала, пороговое устройство,формирователь временных интервалов,инерционное звено, генератор строб-импульсов и формирователь управл ющего напр жени . Инерционное звено содержит генератор пилообразного напр жени , ограничитель длительности пилы, триггер, одновибратор, компаратор и пиковый детектор. Основные

0 элементы устройства обеспечивают выделение сигнала по порогу, интегрирование информационного сигнала в пределах строб-импульса и автоматическую регулировку усилени  сигнала.

S Элементы инерционного звена составл ют вторую часть устройства, предназначенного дп  автоматического слежени  за информационным сигналом. Импульсы с формировател  временных

Q интервалов поступают на генератор пилообразного напр жени , который генерирует пилообразное напр жение, .соответствующее, по длительности ин-i тервальньм импульсам, которое подает5 Ь  на вход компаратора. Передний 1ФРОНТ импульса компаратора формИру етс  в мсме.нт. равенства пилообразного напр жени  на его неинверти- рующем входе и напр жени  на инвер- /

тирующем входе, поступаквдегб с пико вого детектора. Передний фронт оп- . редел ет начало стробирующего им-; пульса. Окончание стробируювдего импульса определ етс  длительностью одновибратора и ограничивает ско5 рость перемещени  чзтробирующего импульса при пропадении или резком уходе сигнала. Использование инерционного звена, ограничивающего скорость перемещени  .строб-импульсов,

0 noBUBiaeT .степень автоматизации при фиксаций информационного сигнала СзХ

Основной недостаток этого устройства состоит в , что оно имеет 5 один канал и при слежении за вступлением сигнала в ближнем канале в дальнем канале врем  ожидани  сигнала намного больше г м в ближнем г а в дальнем канале и без этого ве / ро тность ложного срабатывани  обычJ1O больше, чем в ближнем канале. .Применение двух независимых устройств гсложн ет устройство слежени  и не дает заметного улучшени  эксплуатационных характеристик. Два не св занных между собой устройства слежени  не исключают возможности срабатывани  по шумам так,;что, например , временной интервал ближнего канала окажетс  больше,: чем временной 0 интервал дальнего канала, .что будет грубейшей ошибкой. Кроме этого, в устройстве не предусмотрена регулировка Еаирины окна строб-импульса и, следовательно, возможность сле5 жени  за выбранной фазой сигнала. Устройство не обеспечивает режима ожидани  сигнала, т.е. при кратковремеином пропадании сигнала на несколько циклов строб-импульс быст ро передвигаетс  в область поперечных или лэмбовских волн и возможен захват выделени  за лэмбовскую . ; волну; Эти недостатки привод т к , определенному проценту брака зарегистрированного материала. Цель изобретени  - повышение надежности и точности выделени  первых вступлений сигналов ближнего и дальнего каналов акустического каротажа. . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство автостроёировани  сигналов акустического карота жа, содержащее уаел синхронизации, генератор линейно измен ющегос  напр жени , формирователь Е1ременных интервал : в и узел выделени  сигналов , при этом узел синхронизации подсоединен к генератору линейно измен ющегос  напр жени  и к формирователю временных интервалов, дополн .итёльно введены два аналоговых ключа, два формировател  управл ющих импульсов два узла анёшоговрй пам ти, формирователь стробирующих и блокирующих импульсов и логический узел, причем выходы генератора. линейно измен ющегос  напр жени  по соединены к формирователю стробнрую tttfix и блокирующих импульсов непосредственно и через аналоговые ключи и узлы аналоговой пам ти, входы лбг ческого узла соединены с выходами формировател  стробирующих и блокирующих импульсов и узлом выделени  сигнс1лов, выходы логического узла подсоединены к формирователю времен ных интервалов, а выходы последнего через формирователи управл ющих иМпульсов подсоединены к управл ющим входам аналоговых ключей. . На фиг.1 показана 1функционалыга41 схема устройства автостробировани  сигналов акустического каротажа на фиг. 2 - временные диаграммы раб ты устройства.. : Устройство состоит из узла 1 син хронизации , выделител  2 сигналов, генератора 3 линейно измен ющегос  напр жени  (ГЛИН), двух аналоговшс ключей 4 и 5, двух формирователей ::б и 7 управл ющих импульсов, двух уз-лов 8 и 9 аналоговой пам ти,формироватёл  10 стробирующих и блркир щих импульсов, логического узЛа II и формировател  12 временных импуль сов. . : -.v. Узел 1 синхронизации соединен, с ГЛИН 3 и формирователем 12. ГЛИН 3 подсоединен к формирователю 10 не .посредственно и через аналоговые , ключи 4 и 5 и узлы 8 и 9 аналогов й пам ти. Входы логического узла 11 подсоединены к выделителю сигналов 2 и формирователю 10 стробирующих и блокирующих импульсов, а выходы соединены с формирователем 12 временных интервалов. Выходы формировател  12 через формирователи 6 и 7 подсоединены к управл ющим входам аналоговых ключей 4 и S. Названные узлы построены по общеизвес гным схемам-и могут быть соб раны на любых элементах. В рабочем режиме узел 1 синхронизации вырабатьгвает синхроимпульс 13, который запускает ГЛИН 3 И Формирователь 12. На выделитель 2 сигналов пЪступает информационный сигнал ближнего 14 и .дальнего 15 каналов. Выделитель 2 сигналов вырабатывает инфо{ лационные импульсы 16 и 17 по превышению порога или по переходам фаз сигналов через нуль соответственно ближнего и дальнего каналов. Выработанные импульсы поступают на логический узел 11, который представл ет собой логику ЗИ-2ИЛИ с формировател ми . На этот же логический узел 11 поступают строб-импульсы : от формировател  10; Работу формировател  10 определ ет ГЛИН 3, последний запускаетс  от узла 1 синхронизации в мс хент излучени  акустического импульса и вырабатывает линейно нарастающие напр жени  Uf, {ч-aUf) и (-aUf) - 18. Регулиру  величину ьЦ. , измен ют ширину Стробимпульса .- В узлах 8 и 9 аналоговой пам ти хран тс  соответственно напр жени  и, и Uj Приниип работы фо{ 1ировател  10 . стробирующих и блокирующих импульсов  сен из временных диагра «4 (фиг.2). Формирователь 10 может содержать несколько кс тараторов,срабатывакздих при сравнении напр жений Uf- и t &Ur с напр жением узлов пам ти и I и и Формирователь 10 формирует блокирующий импульс 19, временное положение положительного фронта которого регулируетс  оператором дл  запрета срабатывани  устройства по псмехам до первого вступлени . Начало строб-импульса 20 ближнего к анала определ етс  при сравнении нарастающего напр жени  +uUr с напр жением узла 8 пам ти ближнего канала U, задний фронт строб-иютульса соответствует моменту сравнени  напр жени  U4 с напр жением - &Ur.Строб-импульс 20 поступает на логический узел 11 и разрешает прохождение инфо  лационного импульса 16 на стоп-вход формировател  12, который формирует вреМенной ннтервгш 21 ближнего канала. B случае пропадани  информационного импульса 16 триггер временного jинтервала 21 будет опрокинут в исходное состо ние импульсом 22, сфо мированным по заднему фронту стробимпульса 20. По заднему фронту временного интервала 21 формирователь б вырабаты вает импульс 23, в течение которого открываетс  аналоговый ключ 4, зар жа  конденсатор узла аналоговой пам ти 8 до напр жени  U, равного напр жению Uf в мс лент прихода первого информационного импульса 16. При изменении временного положени  импульса 16 положение строб-импульс 20 будет следовать за илтульсом 16, т.е. будет обеспечиватьс  временное стробирование сигнала. Формирование импульса 23 (при пропадании импульса 16) может быть отключено, и тог да устройство будет находитьс  в режиме ожидани  сигнала. По дальнеMy каналу формирователь 10 вырабаты вает первый строб-импульс 24 и второй строб-импульс 25. Первый стробимпульс 24 св зан с местоположением первого вступлени  ближнего канала , и его начало устанавливают пор дка 60 МКС (дл  базы зонда 0,5 м), т.е. минимальное врем ,рань ше которого информационный сигнал дальнего канала не должен прийти. Длительность строб-импульса 24 может быть установлена равной (или меньше) максимальной величине интер вальйого времени &t, которое дл  азы зонда 0,5 м пор дка 300-350 мк Наличие этого строб-импульса резко уменьшает веро тность ложных срабатываний по дальнему каналу и разность временных интервалов не может превысить допустимую t 300 мкс. Начало и конец второго стробимпульса 25 определ ютс  при сравнении напр жений luUj- с напр жёнием U,j узла 9 пам ти. Первый импульс 17 информационного сигнала дальнего канала от выделител  2 сигналов так же, как и в ближнем канале, опрокидывает триггер узла 11, формиру  временной интервал 26. При пропадании сигнала триггер временного интервала ,26 опрокидываетс  импульсом 27,сформированным по заднему фронту, а импульс 28, сформированный формирователем 7 по заднему фронту временного интервала 26, открывает аналоговый ключ 5 и зар жает конденсатор пам ти узла аналоговой пам ти 9 до напр жени  Uj, равного текущему напр жению Up в момент прихода первого информационного сигнала дальнего канала. Слежение за сигналом и режим ожидани  сигнала обеспечиваютс  так же, как и в ближнем канале , но в пределах первого стробимпульса 24, св занного с сигналом ближнего канала. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает автомати- . ческое стробирование сигналов ближнего и дальнего каналов с возможностью регулирова.ни  ширины строб-импульса вплоть до слежени  за выбранной фазой сигнала, кроме того, стробирование сигнала в дальнем канале св зано с временным положением сигнала в ближнем канале и не выходит за пределы реально возможного интервального времени, которое может быть установлено, например, дл  скважинного зонда с базой 0,5 м в пределах от 60 до 300 мкс. Преимущества предлагаемого устройства позвол ют увеличить надежность выделени  сигналов акустического каротажа и повьк:ить точность измерени  как кинематических, так и динамических параметров информационного сигнала.

Cl/ /jfl

28

n

Claims (1)

1. (.54) УСТРОЙСТВО АВТОСТРОБИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, содержащее узел синхронизаций, генератор линейно изменяющегося напряжения, формирователь временных интервалов и узел выделения сигналов, при этом узел синхронизации подсоединен к генератору линейно изменяющегося· напряжения и к формирователю времен; ных интервалов, отлич ающее' с я тем, что, с целью повышения надежности и точности выделения первых вступлений сигналов ближнего и дальнего каналов акустического каротажа, в него дополнительно введены два аналоговых ключа, два формирователя управляющих импульсов, два узла аналоговой памяти, формирователь стробирующих и блокирующих импульсов и логический узел, причем выходы генератора линейно изменяющегося напряжения подсоединены к формирователю стробирующих и блокирующих импульсов . непосредственно и через аналоговые ключи и узлы аналоговой· памяти,входы _Q логического узла соединены с выхода- § ми формирователя стробирующих и блокирующих импульсов и узлом выделения сигналов, выходы логического узла подсоединены к формирователю временных интервалов, а выходы последнего через формирователи управляющих импульсов подсоединены к управляющим входам аналоговых ключей.