Устройство для регистрации геоакустической информации Советский патент 1984 года по МПК G01V1/24 

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок управления режимом счетчика адреса содержит три элемента И, инвертирующий элемент и второй элемент ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ и выход второго элемента И являются выходами блока управления режимом счетчика адреса, входами которого являются первые входы элементов ИЛИ, первый вход первого элемента И, соединенный с входом инвертирующего

элемента и первым входом третьего элемента И, второй вход первого элемента И и первый вход второго элемента И, соединенный с вторым входом третьего элемента И, выход инвертирующего элемента соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и третьего элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ГЕОАКУСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор тактовых импульсов, схему управления, пишущий эле мент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения .носителя записи, усилитель записи, запоминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовык импульсов соединен с входом схемы управления, выходы которой соеf . динены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи - с пишущим элементом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности и сокращения длительности цикла регистрации, в него введены блок управления режимом счетчика адреса, датчик положения пишущего элемента и командный блок, первый выход которого соединен с входом схемы управления, второй выход с входом запоминающего устройства, а другие выходы соединены с входами блока управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика положения пишущего о со со ю элемента, а выходы - с входами счетчи ка адреса. со со

Изобретение предназначено для использования в геофизике, в частности для регистрации на самописцах с возвратно-поступательным движением пишущего элемента геоакустической информации, получаемой при исследовании методом звуковой геолокации структур, слагающих дно водоемов.

Известен регистратор аналоговой и знако-цифровой информации, содержащий пишущий штифт, механически связанный с электродвигателем его перемещения со схемой управления, электродвигатель дискретного перемещения носителя со схемой управления, генератор тактовых импульсов, цепи аналоговой и цифровой информации Н

Недостатком регистратора является то, что аналоговая информация регистрируется только во время движения пишущего элемента в. одном направлении, а при возвращении его в исходное положение регистрация не осуществляется, что снижает продолжительность работы электродвигателя перемещения пишущего элемента.

Наиболее близким по технической сущности к, изобретению является регист ратор аналоговой и знако-цифровой информации, содержащий генератор тактовых импульсов, схему управления, пишущий элемент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения носителя записи, усилитель записи,. запоминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом

схемы управления, выходы которой соединены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи с пишущим элементом.

В этом регистраторе по сигналу со схемы управления электродвигатель осуществляет перемещение пишущего поперек носителя записи (прямой вход), а затем возвращает его в исходное положение. Во время прямого хода пишущий элемент производит регистрацию нА носитель записи аналоговой и цифровой информации, поступающей на него через усилитель записи с клеммы аналоговой информации и с выхода преобразователя цифровой информации, обеспечивающего необходимые последовательности импульсов для отображения на носителе записи информации в виде цифр, букв и знаков.

Цифровая информация на вход преобразователя цифровой информации поступет с выхода запоминающего устройства, соединенного через схему ИЖ с аналого-цифровым преобразователем и цепями цифровой информации. Перемещение носителя записи на заданную величину осуществляется электродвигателем его перемещения, после завершения прямого хода пишущего элемента зЗ.Недостатком известного регистратора является наличие обратного хода пишущего элемента, при котором регистрация информации не осуществляетс На обратный ход (перемещение пишущего элемента в исходное положение) затрачивается половина ресурса работы электродвигателя перемещений пишущего элемента, что снижает в два раза продолжительность работы этого электр двигателя в устройстве. Кроме того, время, необходимое на возвращение пишущего элемента в исходное положени увеличивает время одного цикла регист рации, что снижает количество циклов регистрации в единицу времени. Цель изобретения - повышение надежности и сокращение длительности цикла регистрации. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, схему управления, пишущий элемент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения носителя записи, усилитель записи, за поминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом схемы управления, выходы которой соединены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с но сителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи соединен с пишущим элементом, введе- ны блок управления режимом счетчика адреса, датчик положения пишущего элемента и командньй блок, первый выход которого соединен с входом схемы управления, второй выход - с входом запоминающего устройства, а другие выходы соединены с входами бло ка управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика положения пишзпцего элемента, а выходы - с входами счетчика адреса. А также тем, что блок управления режимом счетчика адреса содержит три элемента И, инвертирующий элемент и второй элемент ИЖ, причем выходы элементов ИЛ и выход второго элемента И являются выходами блока управления режимом счетчика адреса. 10 994 входами которого являются первые входы элементов ИЛИ, первый вход первого элемента И, соединенный с входом инвертирующего элемента и первым входом третьего элемента И, второй вход первого элемента И и первый вход второго элемента И, соединенный со вторым входом третьего элемента И, выход инвертирующего элемента соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и третьего элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно. На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для регистрации геоакустической информации; на фиг.2пример выполнения блока управления режимом счетчиком адреса; на фиг.З временные диаграммы работы устройст- . ва для регистрации геоакустической информации. Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, схему 2 управления, электродвигатель 3 перемеп1ения пишущего элемента, пишущий элемент 4, электродвига -ель 5 перемещения носителя записи,носитель 6 записи, усилитель 7 записи,преобразователь 8 информации, запоминающее устройство 9, входную 10 и выходную 11 клеммы, командный блок 12, блок 13 управления режимом счетчика адреса, счетчик 14 адреса и датчик 15 положения пищушаго элемента, причем выход генератора 1 тактовых импульсов через схему 2 управления соединен с электродвигателями 3 и 5, механически связанными с пишущим элементом 4 и носителем 6 записи соответственно, выходы командного блока 12 соединены с выходной клеммой 11, с входом схемы 2 управления, с входом запоминающего устройства 9 и входами блока 13 управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика 15 положения пишущего элемента, а выходы - с входами счетчика 14 адреса, по выходу через запоминающее устройство 9, преобразователь 8 информации и усилитель 7 соединенный с пишyщ м элементом 4, клемма 10 соединена с входом запоминающего устройства -9. В зависимости от типа используемого счетчика адреса 14 (с одним суммирующим и одним вьгчитаюп1им входом или с одним общим входом для Суммирования и вьгаитания и одним входом режима работы счетчика) строится блок 1 управления режимом счетчика адреса, пример вьтолнения которого для случая использования счетчика адреса с суммирующим и вычитающим входами приведен на фиг.2. Блок 13 управления режимом счетчика адреса содержит первый 16, второй 17 и третий 18 элементы И, инвертирую щий элемент 19 и первый 20 и второй 21 элементы ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ 20 и 21 и элемента И 17 являются выходами блока 13 управления режимом счетчика адреса, первым входом которого является первьй вход пер вого элемента И 16 соединенный с вхо дом инвертирующего элемента 19 и первым входом третьего элемента И 18, вторым, третьим и четвертым входами второй вход элемента И 16,первьй вход nepBorcJ элемента ИЛИ 20 и первый вход второго элемента ИЛИ 21, пятым входом - первый вход второго элемента И 17, соединенный с вторым входом третьего элемента И 18, выходы первого и третьего элементов И 16 и 18 соединены со вторым входами первого и второго элементов ИЛИ 20 и 21 соответственно, выход инвертирую щего элемента 19 соединен с вторым входом второго элемента И 17. Устройство работает следующим обрайом. Перед началом работы пишущий элемент 4 устанавливают,например,в крайнее левое полох ение. По сигналу 22 (фиг.З) с первого выхода командного блока 12, поступающего через выходную клемму 11, ца внешнее устройство (не показано), в водную среду излучается импульс упругих колебаний. Затем командньй блок 12 на втором и третьем выходах формирует сигналы 23, 24 (фиг.З), первый 25 (фиг.З) из которых через блок 13 управления режимом счетчика адреса устанавливает счетчик адреса 14 в нулевое состояние, а второй поступая на вход запоминающего устройства 9, обеспечивает режим Запись. Кроме того, с четвертого выхода командного блока 12 на суммирующий вход счетчика 14 адреса через блок 13 управления с момента времени, предшествующего отраженному от дна сигналу 26 (фиг.З), начинают поступат импульсы 27, число которых п соответствует числу ячеек памяти запомина щего устройства 9. Выходной код счетчика адреса 14 осуществляет адресацию кодов, оцифрованных значений отраженного сигнала 26, которые поступают на вход запоминающего устройства с входной клеммы 10. Таким образом, после окончания поступления на счетчик 14 адреса пачки из п импульсов в нем формируется код числа Ц , а с 1-й по ti -ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 оказываются записанными коды отраженного сигнала. Затем по сигналу 24 с выхода командного блока 12 запоминающее устройство 9 переводится в режим Считывание, а на вход блока управления 13 с пятого выхода командного блока 12 поступает сигнал 28 (фиг.З), на другой вход блока 13 управления поступает сигнал 29 с выхода датчика 15 положения Пишущего элемента. Этот сигнал при нахождении пищущего элемента 4 в крайнем левом положении и во дремя его перемещения слева направо является разрешающим, а в крайнем правом положении и во время перемещения справа налево - запрещающим для прохождения сигнала 28 через блок 13 управления, поэтому сигнал 28 (фиг.З) поступает через блок 13 управления на вход установки нуля счетчика адреса 14 (25) и устанавливает его из состояния П в нулевое состояние. Далее командньй блок 12 вырабатывает сигнал 30 (фиг.З), поступающий на схему управления 2, которая с этого момента формирует сигналы, необходимые для работы электродвигателя 3 перемещения пишущего элемента 4, например, шагового волнового двигателя, обеспечивающего высокую стабильность скорости перемещения пишущего элемента 4. При этом пишущий элемент 4 в течение времени развертки tp перемещается поперек носителя записи 6 из крайнего левого в крайнее правое положение (прямой ход). Во время перемещения пишущего элемента 4 на вход блока 13 управления с шестого выхода командного блока 12 поступает пачка из п импульсов 31 (фиг.З), которую выходной сигнал 29 с выхода датчика 15 коммутирует в блоке 13 управления так, что она поступает на суммирующий вход счетчика 14 адреса. Код в счетчике адреса 14 начинает возрастать от величины 1 до ц а из 1-й по И -ю ячеек памяти запоминающего устройства 9 осуществляется последовательная выборка записанных кодов. Эти коды с выходка запоминающе го устройства 9 поступают на преобра ватель 8 информации, например преобразователь код-напряжение, обеспечивающий совместно.с усилителем 7 запи си регистрацию отраженного от дна сигнала посредством пишущего элемента 4, по мере его перемещения поперек носителя 6 записи, в виде моду лированной по яркости трассы. В моме окончания развертки, т.е. когда пишу щий элемент 4 занимает крайнее право положение, схема 2 управления формирует сигналы обеспечивающие работу электродвигателя 5 перемещения носителя 6 записи, который при этом протягивается на заданную дискретную величину. В момент окончания развертки пишущего элемента выходной сигнал 29 датчика 15 изменяет свою в личину. Затем по командам из командного блока 12 вновь излучается импульс упругих колебаний, обнуляется счетчик адреса 14 (фиг.З) (25), запоминающее устройство 9 переводится в режим Запись (24), в его ячейки с 1-й по II -ю, по мере нарастанИя от 1 до п когда в счетчике 14 адреса под воздействием пачки из п импульсов 27, поступающих с командного блока 12 через блок 13 управления на суммирующий вход счетчика 14 адреса, записываются коды следующей реализации отраженного которых в счетчике 14 адреса фиксируется код числа П . Далее запоминающее устройство 9 переводится в режим Считывания (24) . Так как произошло изменение величины выходного сигнала датчика 15 (29), (пишущий элемент находится в крайнем правом положении), то сигнал с. командно го блока 12 (28) не поступает через блок 13 управления на вход установки нуля счетчика адреса 14 и в нем сохр няется код числа П . Затем по командного блока 12 запускается схема 2 управления и пишущий элемент начинает перемещаться из крайнего правого в крайнее левое положение (обратный ход). В момент подхода пищушего элемента 4 к точке носителя за писи 6, в которой при предыдущем перемещении пишущего элемента 4 слева направо было зарегистрировано значение кода h й ячейки памяти запоминающего устройства 9, на вход блока 13 управления с шестого выхода командного блока 12 поступает пачка из П импульсов 31, которую выходной сигнал датчика 15 коммутирует в блоке 13 управления так, что она поступает на вычитающий вход счетчика 14 адреса. Код в счетчике 14 адреса начинает убывать от значения П до 1, а с выхода запоминающего устройства 9 на преобразователь информации поступают коды из ячеек памяти с п -и по 1-ю, т.е. в обратной последовательности по отношению к последовательности записи информации в запоминающем устройстве 9. Сигнал с выхода преобразователя 8 информации поступает через усилитель 7 записи на пишущий элемент 4 и регистрируется на носителе 6 записи. После окончания регистрации данной реализации отраженного сигнала, т.е. когда пишущий элемент 4 остановится в крайнем левом положении, электродвигатель 5 перемещения носителя 6 записи по сигналу схемы 2 управления осуществляет протяг носителя записи. Далее цикл работы устройства повторяется, как описано выше. За требуемое число разверток пишущего элемента 4 в обоих направлениях на носителе записи 6 регистрируется акустический разрез дна водоема. Датчик 15 может быть соединен с пишущим элементом 4 или с механизмом его перемещения с помощью механических контактов или оптически (два источника света - два приемника света, световую ось которых пересекает пишущий элемент 4), датчик 15 может также формировать выходной сигнал под воздействием сигнала с выхода схемы 2 управления. Перед началом работы пиигущий элемент 4 устанавливают в крайнее левое положение, при этом выходной сигнал датчика 15 разрешает прохождение сигналов командного блока 12 через элементы И J6 и 18, а инвертированный элементом 19 выходной сигнал датчика 15 запрещает прохождение сигналов командного блока 12 через элемент И 17. Сигнал командного блока 12 поступает через элемент ИЛИ 20 на счетчик 14 адреса и устанавливает его в нулевое состояние, затем импульсы 27 с выхода командного блока 12 через элемент ИЛИ 21 поступают на суммирующий вход счётчика 14 адреса, при этом осуществляется запись с 1-й по П -ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 кодов оцифрованного отраженного сигнала. Далее сигнал командного блока 12 посту-5 пает на открытый элемент И 16, а затем через элемент ИЛИ 20 поступает на счетчик 14 адреса, устанавливая его в нулевое состояние. По команде командного блока 12 пишущий элемент 4 начинает перемещаться слева направо. Во время его перемещения на. суммирующий вход счетчика адреса 14 с командного блока 12 через открытьй элемент И 18 и далее через элемент ИЛИ 21 поступает пачка из h импульсов, при этом осуществляется выборка кодов из 1-й по П -ю ячеек памяти запоминающего устройства 9 и их регистрация. Затем по сигналу из командного блока 12, поступающему через элемент РШИ 20. счетчик 14 адреса устанавливается в нулевое состояние, И импульсами, поступающими с командного блока 12 Через элемент ИЛИ 21 на суммирующий вход счетчика адреса осуществляется запись с 1-й по (1 ячейки памяти запоминающего устройства 9 кодовых значений очередной реализации отраженного сигнала, при этом после окончания записи в счетчике 14 адреса фиксируется код числа П Так как пишущий элемент 4 переместился в крайнее правое положение, то выходной сигнал датчика 15 запрещает прохождение сигналов командного блока 12 через элементы И 16 и 18, а ин вертированный элементом 19 выходной сигнал датчика 15 разрешает прохождение сигналов командного блока 12 че рез элемент И 17, поэтому сигнал с командного блока 12 не поступает на вход установки нуля счетчика 14 адре са и в нем сохраняется код числа П Затем по команде из командного блока 12 через открытый элемент И 17 на вычитаю1ций вход счетчика 14 адреса поступает пачка из И импульсов. этом код счетчика 14 адреса убывает от значения П до 1, а из П -и по 1-ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 осуществляется выборка значений кодов записанного сигнала, т.е. в обратнойпоследовательности по отношению к последовательности записи. Затем цикл повторяется. Таким образом, устройство позволяет регистрировать коды записанных в запоминающее устройство отраженных от дна сигналов как во время движения пишущего элемента в одном, так ,и в другом направлении за счет выборки значений, хранящихся в запоминающем устройстве кодов в той же или обратной последовательности по отношению к последовательности записи информации . Использование новых элементов командного блока, датчика положения пишущего элемента и блока управления режимом счетчика адреса, выполненного в виде трех элементов И, двух элементов ИЛИ и инвертирующего элемента, выгодно отличает устройство от прототипа, так как увеличивается в два раза продолжительность работы электро-, двигателя перемещения пишущего элемен-та, а также сокращается до минимума время между-соседними развертками, так как исключается время, необходимое для возвращения пишущего элемента в исходное положение, что позволяет регистрировать большое число реализаций отраженного сигнала в единицу времени.

Фиг, 2.