Автономный комплексный прибор Советский патент 1985 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к приборам для исследования скважин в процессе испытания. Известен автономньш прибор для исследования скважин, обеспечивающий последовательное измерение, преобразование в цифровой код и регистрацию на магнитный носитель нескольких физических величин l. Наиболее близкие к предлагаемому по технической сущности .является автономный комплекснь1й прибор, содер жащий блок датчиков, подключенный через коммутатор каналов к программному узлу и через счетчик импульсов и регистр сдвига - к магнитному регистратору, счетчик номера канала связанный с программным узлом и регистром сдвига, блок формирования признака, соединенный с магнитным р гистратором и программным узлом, ко рьо1 подключен к магнитному регистра РУ 2. Взаимодействие узлов прибора обе печивает поочередное измерени 1аст датчиков физических величин, преобр зование ее значений в последователь ный цифровой код и запись на магнит ный носитель. Время измерения одного параметра продолжительность цикла измерения п - число измеряемых параметров Погрешность квантования,при зтом параметра ра для каждого измеряемого - t.(f. - f) где fu конечное и начальное значения частоты соответствующие максимальному и нулевому значениям меряемого параметры. Динамическая погрешность равна -т, где -. частота изменения измеряемог параметра. Динамическая Погрешность определя ется величиной времени цикла Т„ и не зависнт от величины t.. ростом tпогрешность квантования меньшается При этом суммарная погрешность будет минимальной, когда tp Тц. Для рассматриваемого устройства погрешность квантования в п раз больше, минимальной, так как t,, i Цель изобретения - повьш1ение точности измерения путем увеличения времени осреднения каждого параметра. Указанная цель достигается тем, что автономный комплексный прибор, содержащий блок датчиков, подключенный через коммутатор каналов к программному узлу и через счетчик импульсов и регистр сдвига - к магнитному регистратору, счетчик номера канала, связанньй с программным узлом и регистром сдвига, блок формирования признака, соединенный с магнитным регистратором и программным узлом, который подключен к магнитному регистратору, снабжен последовательно соединенными, первичным преобразователем, коммутатором, оперативным счетчиком и триггером управления и генератором опорной частоты, связанным с делителем, частоты, выходы которого соединены с коммутатором и програьмньМ узлом, связанным с триггером управления, при зтом коммутатор соединен со счетчиком импульсов и.триггером управления. На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений на выходах основных блоков устройств (Тц, - время цикла измерения; tpP, tpT, tpi ., tp р - время регистрации давления, температуры, вязкости и плотности соответственно; tj,P, , t f , tj, р - время измерения давле ния, температуры, вязкости и плотности соответственно), Автономный комплексный прибор включает в себя первичный преобразователь 1 , коммутатор 2, оперативный счетчик 3, триггер 4 управления генератор 5 опорной частоты, делитель 6 частоты, программнойузел 7, счетчик 8 номера канала, блок 9 формирования признака, блок 10 датчиков, коммутатор М каналов, счетчик 12 импульсов, регистр 13 сдвига, магнитный регистратор 14. Устройство работает следующим образом.. Программное устройство 7, .на которое через делитель частоты 6 поступают импульсы с генератора опорной частоты 5, вырабатывает последовательность сигналов фиг. 2,1} 2,2; 2,3; 2,4 обеспечивающих с помощью коммутатора каналов поочередное подключение первичных преобразователей давления, температуры и вязкости, входящих в состав блока 10 датчиков на вход счетчика 12 импульсов фиг. 2, 5), измерение частоты или числа импульсов в пачке и формирование с помощью регистра 13 сд&ига на который с программного узла 7 поступают импульсы сдвиГа (фиг. 2, 6) а со счетчика номера канала 8 - коды номера канала (фиг. 2, 7), последовательных цифровых кодов (фиг. 2,9; 2,10} пропорциональных значениям измеряемьрс физических величин с соответствующими признаками номера ка нала. Цифровые коды совместно с признаком начала и конца кодовых групп, поступающих из устройства формирован признака 9 (фиг. 2, 8); регистрируют ся в магнитном регистраторе 14. Одно временно в течение всего цикла йз1 №рений сигнал с первичного преобразователя I, обеспечивающего измерение пло;тно 5ти гамма-изотопным методом (фиг. 2, 11), через коммутатор 2 поступает на счетчик 3 (фи;г. 2, 12), который формирует цифровой код. В конце цикла измерений с прогр цфтого узла 7 на триггер управления 4 подае ся сигнал (фиг. 2, 13), изменякщий состояние триггера (фиг. 2, 14), кот рый отключает от счетчика первичный преобразователь 1 и с помощью коммутатора 2 подает на вход счетчика 3 импульсы образцовой частоты (4ииг. 2, 12) р делителя частоты 6. Одноврем1 нно образцовой частоты поступают на счетчик 12 (фиг. 2, 16). Заполнение счетчика 3 импульсами образцовой частоты происходит до тех пор, пока он не обнулится (фиг. 2, 15). При этом коммутатор 2 с помсмдью триггера управления 4 возвращается в исходное состояние. На вход счетчика I2 при этом за короткое время поступает пачка импульсов, зарегистрированных счетчиком 3 до начала перезаписи информации. Яалее производится преобразова- ние параллельного цифрового кода в пбигледовательный с помощью ре г ист pi а 13, запись его совместно с кодОм номера канала и признаком начала и конца кодовых групп в магнитном регистраторе 14. В предложенном устройстве обеспечивается для канала измерения равенство продолжительности времени измерения ) времени цикла Тц при сохранении поочередного опроса первичных преобразователей, что позволяет получить минимальную суммарную погреш ность. Кроме того, возможность изменения времени измерения в интервале позволяет производить вычитание наг чальной частоты преобразователя в оперативном счетчике за счет выбора времени измерения таким о/бразом, чтобы n-k. где fjj - частота первичного преобразователя, соответствукяцая минимальному значению парамера;п .- целое число; k - коэффициент пересчета оперативного счетчика.

,

.tpj) 2-Р Л-та,

-HEFhliitiiMi тт тт т

tг1Г

I

HHt IttlM I 1ИИ и Ш НИИ

..

лшшшш

1

±

±

(ри.2