SU964570A1 - Устройство дл измерени интервалов времени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к акустическим измерени м, а именно к устройствам дл  измерени  времени распространени  упругих колебаний в осадочных породах, слагающих дно водоемов или в породах стенок скважин при акустическом каротаже. Известно устройство дл  измерени  интервалов времени, содержащее компаратор , подключенный к единичному входу триггера, управл ющего двум  ключами и счетчиком, интегратор, преобразопатель напр жение-интервал, генератор опорной ча.стоты, подключенный к входам двух логических схем И и логической схемы ИЛИ т. Недостатком известного устройства  вл етс  резкое снижение точности кор рекции интервала времени при изменении амплитуды прин того сигнала. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство .цл  измерени  интервалов времени, содержащее усилители , первое и второе пороговые устройства-с рмирователи , входы которых соединены между собой, а выходы раздельно подключены через измерители интервалов времени ко входу сумматораС2 . Недостатком известного устройства  вл етс  резкое ухудшение точности коррекции интервала времени при изменении амплитуды прин того сигнала в услови х шумов. Цель изобретени  - повышение точности измерени  при изменении амплитуды прин того сигнала в услови х шумов . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее усилитель , а также первое и второе пороговые устройства-формирователи, входы которых соединены между собой, а .выходы раздельно подключены через измерители интервалов времени к входу сумматора, введены посл1вдовательно соединенные блок управлени  и нормализатор , вход которого подключен к выходу усилител , а выход подключен к входам первого и второго пороговых устройств, при этом вход блока управлени  подключен к входу первого формировател , а выход - к входам перво го и второго измерителей интервалов времени, выходы пороговых устройств раздельно подключены к входам соответствующих формирователе, при этом выход первого порогового устройства подключен к входу второго формировател . На фиг. 1 изображен импульс упругих колебагий на. входе усилител ; на фиг. 2 - структурна  схема устрой/ctBa дл  измерени  интервалов времени; на фиг. 3 функциональна  схема блока управлени ; на фиг. k - функцйональна  схема нормализатора амплитуды сигнала. Схема (фиг. 1) содержит тактовый импульс I, импульс 11 на входе усилител  при затухании в среде, равном (Ь, импульс Ш на входе усилител  при затухании в среде, равном р)ур шумы 1У, истинное врем  распространени  упругих колебаний от момента излучени  до момента пересечени  сигналом в приемном тракте нулевого уров-; н , 4t - врем  распространени  упругих колебаний от момента излучени  до момента пересечени  сигналом в при емном тракте первого порогового уровНЯ v дл  импульса 11, - врем  пребывани  Сигнала между первым v и вторым v пороговыми уровн ми дл  импульса 1 1 , 4t - врем  распространени  упругих колебаний от момента излу чени  до момента пересечени  сигналом в приемном тракте первого порогового уровн  v дл  импульса Ш, Atl - врем  пребывани  сигнала между первым V, и вторым пороговыми уровн ми дл  импульса Ш.-При этом i-At,- ti-M:- i Устройство содержит (см. фиг. 2) блок 1 управлени , усилитель 2, нормализатор 3 амплитуды сигнала, первое пороговое устройство k, второе пороговое устройство 5 первый 6 и второй 7 формирователи временного ин- . тервала, первый измеритель 8 временноГо интервала, второй измеритель 9 временного интервала и сумматор 10, причем нормализатор 3 амплитуды сигна ла по первому входу соединен с выхо96 дом усилител  2, по второму входу с блоком 1 управлени , а по выходу со входами пороговых устройств t и 5. Выход первого порогового устройства соединен со входами формирователей 6 и 7 временных интервалов, второй формирователь 7 временного интервала по второму входу соединен с выходом второго порогового устройства 5, а по выходу - со вторым измерителем 9 временного интервала, первый формирователь 6 временного интервала по второму входу соединен с блоком 1 управлени , а по выходу - с первым измерите- временного интервала, измерители 8 и 9 временных интервалов по второму входу соединены с блоком 1 управлени , а по выходу - с сумматором 10. Блок 1 управлени  содержит тактовый генератор 11, триггер 12, схему 13 совпадени , первую 1 и вторую 15 линии задержки, причем выход тактового генератора 11 соединен со счетным входом триггера 12, вхоДОМ первой линии 1 задержки и вторым входом первого формировател  6 временного интервала, схема 13 совпадени  по первому входу соединена с пр мым выходом триггера 12, по второму входу - с выходом второй линии 15 задержки, и по выходу - со вторым входом нормализатора 3 амплитуды сиг нала, выход первой линии k задержки соединенсо входом второй линии 15 задержки, инверсный выход триггера 12 соединен со вторыми входами измерителей 8 и 9 временных интервалов. Нормализатор 3 амплитуды сигнала содержит аналоговый ключ 16, пиковый детектор 17, устройство 1В делени  и управл емый аттенюатор 19 причем аналоговый ключ 16 по первому входу соединен с выходом усилител  2, по второму входу - с блоком 1 управлени , а по выходу - с пиковым детектором 17. Управл емый аттенюатор 19 по первому входу соединен с выходом усилител  2, по второму входу - с выходом устройства 18 делени , а по выходу со входами пороговых устройств- и 5, выход пикового детектора 17 соединен со входом устройства 18 делени . Измерение временного интервала производитс  за 2 такта излучени -приема. Устройство работает следующим образом . После заглублени  в грунт приемноизлучающей системы и включени  аппар а-. тактовый генератор 11 блока; управлени  1 вырабатывает Первый так вый импульс, который опрокидывает триггер 12, выдающий разрешающий потенциал на схему 13 совпадени  и запускает пзрвую линию 1/ задержки. Зад ним фронтом первой линии 1 задержки запускаетс  втора  лини  15 задержки Линии Ц и 15 задержки служат дл  повышени  помехозащищенности и позвол ют осуществить временную селекцию прин того сигнала. Импульс с выхода второй линии 15 задержки через схему 13 совпадени  поступает на вход аналогового ключа 16 и открывает его на врем  веро тного поступлени  сигнала на усилитель 2. При:| тый сигнал усиливаетс  усилителем 2, и через открытый аналоговый ключ 16 поступает на пиковый детектор 17 где запоминаетс . Устройство 18 делени  осуществл ет операцию делени  - JL; , где у - выходна  величина а аналоговом или цифровом виде; X - величина, пропорциональна  напр жению на выходе пикового детектора 17; 1 - масштабный коэф 5ициент. Сигнал с выхода устройства 18 делени  устанавливает управл емый аттенюатор 19 в такое положение, что прошедший через него во втором такте работы прин тый сигнал будет иметь строго определенную амплитуду, равную уровню нормировки V(j. Второй так товый импульс запускает первый формирователь 6 временного интервала и вторично опрокидывает триггер 12, который запирает схему 13 совпадени  Прин тый во 2-м такте сигнал усилибаетс  усилителем 2, приводитс  к единичному уровню УО нормализатором |амплитуды сигнала, и поступает на вхо ды пороговых устройств t и 5. При достижении сигналом первого порогового уровн  первое пороговое устройство А выдает импульс, который поступает на первый формирователь временного интервала , заканчива  формирование временного интервала от момента излучени  до момента превышени  сигналом первого порогового уровн . Импульс с выхода первого порогового устройства t поступает также на второй (юрми рователь 7 временного интервала и запускает его. При достижении сигналом второго порогового уровн .второе поро говое устройство 5 вырабатывает импульс , который поступает на второй формирователь 7 временного интервалаи заканчивает формирование импульса, равного времени пребывани  сигнала между первым и вторым пороговыми уровн ми . Импульсы с выходов формирователей 6 и 7 временных интервалов поступают на первые входы измерителей временных интервалов 8 и 9, на вторые входы которых поступает разрешающий потенциал с выхода триггера 12 блока 1 управлени . Если первый и второй пороговые уровни выбраны так, что врем  пребывани  сигнала от момента пересечени  нулевого уровн  до первого порогового уровн  равно времени прёбыва- НИИ сигнала между первым и вторым пороговыми уровн ми, то на измерители временных интервалов подаетс  одна и та же опорна  частота. Если эти времена пребывани  выбраны кратными, то соответствующим образом подбираютс  и опорные частоты, питающие измерители 8 и 9 временных интервалов. После измерени  временных интервалов на измерител х 8 и 9 временных интервалов устанавливаютс  коды, соответствующие измер емым временным интервалам . Эти коды подаютс  на сумматор 10, где; из кода, соответствующего временному интервалу от момента излучени  до момента пересечени  первого порогового уровн , вычитаетс  код, соответствующий временному интеовалу , равному времени Пребывани  сигнала между первым и вторым пороговыми уровн ми. Использование в устройстве дл  измерени  интервалов времени таких элементов как нормализатор и блок управлени  позвол ет значительно повысить точность измерени  при изменении амплитуды прин того сигнала в услови х шушумов , особенно при малых базах измерени  и понижении диапазона используемых частот, когда врем  распространени  между излучателем и приемником соизмеримо с длительностью первого вступлени  прин того сигнала. Кро- ме того, данное устройство позвол ет проводить измерение временных интервалов двухэлементным зондом, состо щим из одного излучател  и одного приемника, с точностью (, а при понижении диапазона используемых частот даже лучшей), присущей трехэлементным зондам, состо щим из одного излучател  и двух приемников или двух излучателей и одного приемника, т.е.

позвол ет упростить устройство, сниг эить усилие дл  заглублени  и извлечени  зонда из грунта дна водоема, что позволит упростить устройство дл  заглублени  и извлечени  зонда.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР JH 607176, кл. G 0 F Ю/Р, 1976. 2, Авторское свидетельство СССР

№ 207263, кл. G 0 F 10/0, 1967.

фг/х. /

фуг, I