Поверочное устройство для аппаратуры акустического каротажа Советский патент 1984 года по МПК G01V13/00 

Изобретение относится к npoMi cлово-геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано для поверки аппаратуры акустического каротажа. Известно устройство, основными Конструкторскими элементами которо являются три трубы, изготовленные из материалов с высоким, .средним и.низ КИМ значениями скорости распространения упругих колебаний заполненные водой. При поверке зондовая часть испытуемой аппаратуры акустического каротажа последовательно помещается в каждую из труб и производится измерение скорости распространения по их стенкам упругих колеба ний, возбуждение и прием которых осуществляется преобразователями поверяемой аппаратуры, а вычисление значения,скорости упругих ко лебаний или интервального времени UT - электронной схемой. Определение погрешности измерен скорости упругих колебаний или ийтервального времени производится п тем сравнения результатов, получен ных при измерениях, проводимых поверяемой аппаратурой и аттестованной 1 . Учитывая большие габариты приборов акустического каротажа 3 7 6м и их вес 50т120 кг , перемещ ние аппаратуры из одной трубы в другую представляет собой значительное неудобство. Кроме того, по верка проводится лишь в трех точка диапазона скоростей, что недостато но, так как диапазон скоростей, регистрируемых при акустическом каротаже, весьма широк. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для аппаратуры акустического каротажа, содержащее запол ненную жидкостью емкость, в котору помещается зонд поверяемой аппара туры, и звукопровод, при этом емкость и звукопровод представляют собой две коаксиально распололсен-ные трубы. Наружная труба заполнена из ма териала со скоростью распростране ния упругих колебаний, соответствующей началу диапазона, а внутре няя выполнена из материала со ско ростью распространения ультраэву Ковых колебаний, соответствующей, концу .поверяемого, диапазона, и под вижна относительно помещенного в .ройство зонда поверяемой аппаратуры. Изменяя положение внутренней т бы относительно ультразвуковых пр образователей поверяемой аппарату ры, можно получить различные значения скоростей ультразвуковых кол баний, распространяющихся между излучающими и приемными преобразователями г а значит проводить поверку аппаратуры в любой точке диапазона l2J. Недостатком данного устройства является то, что для определения погрешности измерения параллельно с измерением скорости упругих колебаний или интервального времени, проводимым поверяемой аппаратурой, необходимо определять те же параметры для каждого положения внутренней трубы с помошью аттестованной аппаратуры, излучающие и приемные преобразователи которой должны быть точно установлены против преобразователей поверяемой аппаратуры. Это существенно усложняет процесс поверки и требует введения в комплекс поверочной установки аттестованного устройства. Кроме того, верхний предел по- веряемого диапазона интервальных времен определяется свойствами материала, из которого изготавливается внешняя труба и по величине всегда меньше времени, соответствующего скорости распространения упругих колебаний по жидкости, заполняющей устройство. Цель изобретения - повьаиение оператр{вности и качества поверки. Поставленная цель достигается тем, что в поверочном устройстве для аппаратуры акустического каротажа, содержащем заполненную жидкостью емкость, в которую помещается зонд поверяемой аппаратуры, и звукопровод, стенки емкости имеют затухание для упругих колебаний, величина которого превышает значеняе, соответствующее верхнему пределу диапазона измерения затуханий поверяемой аппаратуры, а звукопровод представляет собой сменный элемент, выбираемый из набора сменных элементов с калиб- , рованными значениями скорости упругих волн и их затухания, и расположен в области одноименных преобразователей зонда поверяемой an- паратуры, при этом звукопровод акустически изолирован от емкости, а его длина превышает рассто.яние между крайними одноименными преобразователями зонда поверяемой аппаратуры, . Eia чертеже схематически изображено поверочное устройство и пути распространения упругих колебаний для расположенного в нем трехэлементного зонда. Поверочное устройство представляет собой заполненную жидкостью емкость 1, Например из полиэтилена, в которую помещается зонд 2 поверяемой аппаратуры. Кроме того,

В качестве емкости может быть использована перфорированная металлическая труба, бассейн или другое водное пространство.

Звукопровод 3 с помощью креплений 4 располагается над излучателя ш 5 Иц и И2 зонда поверяемой аппаратуры, приемник зонда находится вяе эвукопровода (ЗЗ

Каждый эвукопрЬвод представляет собой сменный элемент из комплекта, входящего в состав устройства, причем каждый из элементов имеет калиброванное значение скорости и затухания для распространяющихся по нему упругих колебаний, Звукопровод может иметь корытообразную форму, форму пластины, стержня.

Форма звукопровода выбирается из тех соображений, чтобы замена его не требовала извлечения поверяемого прибора из емкости. В состав устройства может, например, входить несколько звукопроводов, каждый из которых имеет калиброванное значение скорости и несколько звукопроводов, каждый из которых имеет калиброванное значение затухания для распространяющихся по нему упругих колебаний. Звукопроводал устанавливаются в емкости помощью крепления 4 так, чтобы звукопровод располагался параллельно корпусу поверяемого прибора. Крепление 4 выполняется таким образом, что обеспечивается акустическая равязка между звукопроводом и стенками емкости, например, в виде резинового амо51тизатора, обеспечивая возможность получения для звукопровбдов калиброванных значений затуханий.

Поверочное устройство работает следующим образом.

При включении излучателя 5 И . к приемнику (п) 6 приходит упругая волна, прошедшая путь И4-а-6т

При включении излучателя 5 И2. к приемнику.6 П приходит волна по пути И -6-В-П. Время распространения лТ к затухание а на измерительной базе между излучателями 5 Ид и Ид определится как

f Т,- Т ,

7№Ед АИ - Ig А,

де Ту время распространения упругих колебаний от И к П

т время распространения упругих колебаний от И(К nj

А,-А2 амплитуды упругих колебаний, принятые соответственно от Hj, и

И. Можно показать, что

L

ь1

Г

где V - скорость распространения упругих колебаний по звукопроводу.

5

Учитывая весьма малое значение затухания, которое создает жидкость на участках Иц- и , можно считать, что затухание на измерительной базе создается только в материале

0 звукопровода.

Таким образом, при проведенном измерении определяется значение интервального времени скорости и затухания упругих колебаний для

5 звукопровода.

Сравнивая значение « и ДТ, измерение поверяемой аппаратурой и полученные ранее для данного звукопровода с помощью аттестованных уст0ройств, можно определить погрешность измерения о: и ЛТ в одной точке диапазона.

Аналогичные измерения проводятся для других звукопроводов, входя11ЯХ в комплект устройства.

5

Таким образом поверка производится в любом количестве точек диапазона (количество точек определяется количеством звукопроводор).

При использовании в качестве

0 звукопровода жидкости, заполняющей устройство, можно получить нижнее значение скорости для поверяемого измерительного диапазона, равное скорости распространения упругих

5 колебаний в жидкости.

Применение предлагаемого устрой ства позволит повысить оперативность и качество поверки, а следовательно, улучшить метрологические характерис0тики приборов акустического каротажа.

ПОВЕРОЧНОЕУСТРОЙСТВО ДЛИ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТАЖА, содержащее заполненную жидкостью емкость , в которую помещается зонд поверяемой аппаратуры, и звукопровод, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности и качества поверки, стенки емкости выполнены из материала, имеют затухание для упругих колебаний , величина которого превышает значение, соответствующее верхнему пределу диапазона измерения затуханий поверяемой аппаратуры, а звукопр.овод представляет собой сменный элемент, выбираемый из набора сменных элементов с калиброванн ;1ми значениями скорости упругих волн и их затухания, и расположен в области одноименных преобразователей зонда поверяемой i аппаратУЕ л, при этом звукопровод (Л CZ акустически изолирован от емкости, а его длина превышает расстояние между крайними одноименными преобразователями зонда поверяемой аппа- ратуры. Oi ел 00 о IsD