Устройство для автоматического поиска и выделения синхроимпульсов из сигнала акустического зонда Советский патент 1984 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и может быть использовано в геофизическом приборостроении, в частности в аппаратуре акустического каротажа скважин „

Известно устройство, состоящее из одновибратора с постоянным мертвым временем ij ,

Такое устройство недостаточно помехоустойчиво, так как при поступлении на вход одновибратора шума определенной амплитуды происходит сбой синхронизации.

Известно также устройство, содержащее нормально замкнутый ключ, однобибратор с постоянным мертвым временем, измеритель длительности паузы Между импульсами . одновибратора и управляем Ш одновибратор запрещающих импульсов 21 ,

Недостатком этого устройства является нестабильность разрешающего временного окна, диапазон длительности которого является часто больши

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее нормально замк нутый ключ, одновибратор с постоянным мертвым временем, формирователь )Постоянного заряда, формирователь заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, запоминающий конденсатор, формирователь запрещающего импульса и формировател разрешающего импульса, причем вход нормально замкнутого ключа является входом устройства, а выход соединен с входом одновибратора с постоянным мертвым временем, выэсод . одновибратора с постоянным мертвым временем соединен.с входом формирователя постоянного заряда,с вторым входом формирователя запрещающего импульса и с вторым входом формирователя разрешающего импульса,выход формирователя постоянного заряда соединен, с незаземленным ПС.ТПОСОМ запоминающего конденcaTOpa.fC выходом формирователя заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, и с первым входом формирователя запрещающего импульса, выход которогосоединен с входом управления нормально замкнутого ключа и с входом формировате ля разрешающего импульса, а выход последнего соединен с входом формирователя заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса,

В устройстве, в основном, решается задача выделения синхроимпульсов из сигнала акустического зонда, следующих с определенной частотой з

Недостаток известного устройства состоит в том, что при сбое системы в самом неблагоприятном случае поиск заканчивается через три цикла следования акустического сигнала. Учитывая инерционность . работы аппаратуры (например, измерителя временных интервалов), из рассмотрения исключаются значительные интервалы ис5 следуемого разреза скважин. Например, с учетом переходных процессов на диаграмме it при сбое синхронизации исключаются до 2-5 м исследуемого разреза.

0 Цель изобретения - повышение скорости поиска синхроимпульсов при сбоях синхронизации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройошво для автоматического

5 поиска и выделения синхроимпульсов из сигнала акустического зонда, включающее нормально замкнутый ключ, формирователь постоянного заряда, формирователь заряда, пропорциональ„ нога длительности разрешающего ий--пульса,: запоминающий конденсатор, формирователь запрещающего импульса . формирователь разрешающего им- пуЛьса, причем вход нормально замкнутого ключа является входом устройства, выход формирователя постоянного- заряда соединен с незаземленным полюсом запоминающего конденсатора, с выходом формирователя заряда, пропорционального длительности разре-шающего импульса, к с первым входом формирователя запрещающего импульса, выход которого соединен с входом управления нормально замкнутого клю-га и с входом формирователя разрешающего импульса, а выход последг него соединен с входом формирователя заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, введены формирователь огибающей акустического сигнала л компаратор огибающей, причем выход норма7 ьно замкнутого ключа соединен с входом формирователя огибающей акустического сигнала и с вторым входом формирователя разрешающего импульса, выход формирователя огибающей акустического сигнала соединен с входом компаратора огибающей, выход послевдего соединен с входом формирователя постоянного заряда и с вторым входом формирователя запрещающих импульсов.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства;j на фиг. 2 - эпюры сигналов в различных точках схемы, разъясняющие его работу.

Устройство состоит из нормально замкнутого ключа 1, формирователя 2 огибающей акустического сигнала, .компаратора 3 огибающей,формирователя 4 постоянного заряда, формирователя 5 заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, запоминающего конденсатора б, форг« рователя 7 запрещающих импульсов,.

д формирователя 8 разрешающих импул%.сов.

Выход нормально замкнутого ключа 1, включенного во входную цепь устройства, соединен с входом формирователя 2 огибающей акустического сигнала -и с вторым входом формирователя 6 разрешающих импульсов, вых формирователя 2 огибающей акустического сигнала соединен с входом компаратора 3 огибающей, выход которог соединен с входом формирователя 4 постоянного заряда и вторым входом формирователя 7 запрещающих импульс Выход формирователя 4 постоянного заряда соединен с выходом формирователя 5 заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, с незаземленным полюсом запоминающего конденсатора бис первым входом формирователя 7 запрещающего импульса. Выход последнего соединен с первым входом формирователя 8 разрешающих импульсов и с входом управления нормально замкнутого ключа 1. Выход формирователя 8 разрешающих импульсов соединен с входом формирователя 5 заряда-, пропорционального длительности разрешающего импульса.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подается последовательность акустических сигналов, состоящая из собственно акустических сигналов и синхроимпульсов (фиг.2а), которая через нормально замкнутый ключ 1 поступает на вход формирователя 2 огибающей акустического сигнала и на второй вход формирователя 8 разрешающих импульсов, С формирователя 2 огибающей акустического сигнала (фиг.26) сигнал поступает на компаратор 3 огибающей (фиг.2в). Под действием заднего фронта выходного импульса компаратора 3 огибающей срабатывают формирователи 4 и 7. Формирователь 4 формирует импульсы тока постоянного заряда, формирователь 7, управляемый напряжением с запоминаю.щего конденсатора б,- запрещающий импульс (фиг.2г), поступающий на вход управления нормально замкнутого ключа 1.

Под воздействием заднего фронта запрещающего импульса формирователя 7 запускается формирователь 8 разрешающегоимпульса, который закрывается первым пришедшим импульсом с нормально замкнутого

0 ключа 1 (синхроимпульсом) (фиг.2д).

Под воздействием выходного импульса формирователя 8 запускается фЬрмирователь 5 заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, который формирует импульсы

5 тока противоположной полярности относительно импульсов тока, сформированных формирователем 4.,

В предлагаемом устройстве фрр0мирователь 2 огибающей акустического сигнала представляет сс5Ъой двухполупериодный выпрямитель, нагруженный на интегратор с временем интегрирования Т„„,ер , , где

5 длительность синхроимпульса.

Таким образом, на выходе формирователя 2 огибающей акустического сигнала амплитуда огибающей собственно акустического сигнала всегда выше

0 амплитуд огибающей синхроимпульса и . случайных помех, так как длительность собстванно акустического сигнала гораздо больше длительностей синхроимпульса и случайных помех.

5

Очевидно, что в первом же цикле измерения при установлении порога компарации равным UQ, устройство осуществляет поиск акустического сигнала и выделяет следующий за этим циклом синхроимпульс акустичес0кого зонда.

Предлагаемое устройство, по сравнению с известным, отличается простотой схемной реализации, обладает высоким быстродействием поиска син5хроимпульсов после сбоя синхронизации и достаточно помехоустойчиво.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА И ВЫДЕЛЕНИЯ СИНХРОИМПУЛЬСОВ ИЗ СИГНАЛА АКУСТИЧЕСКОГО. ЗОНДА, содержащее нормально замкнутый ключ, формирователь постоянного заряда, формирователь заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, запоминающий конденсатор, формирователь запрещающего импульса, формирователь разрешающего импульса, причем вход нормально замкнутого ключа является входом устройства, выход формирователя постоянного заряда соединен с незаземленным полюсом запоминающего конденсатора, с выходом формирователя заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, и с первым входом формирователя запрещающего импульса, выход которого соединен с входом управления нормально замкнутого ключа и с входом формирователя разрешающего импульса, а выход последнего соединен с входом формирователя заряда, пропорционального длительности разрешающего импульса, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости поиска синхро- { импульсов при сбоях синхронизации, (Л оно имеет формирователь огибающей акустического сигнала и компаратор огибающей, причем выход нормально замкнутого ключа соединен с входом формирователя огибающей акустического сигнала и с .вторым входом формирователя разрешающего импульса, выход формирователя огибающей акустического сигнала соединен с входом компаратора огибающей, выход последнего соединен с входом .фэрмирователя постоянного заряда и с вторым N:) входом формирователя запрещающих импульсов. 35 JO