Способ магнитной записи технологических параметров бурения и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК E21B47/00 G01V11/00 

входом второго ключа блока ключей триггер записи, по одному из входов соединен1-1ый с вторым выходом блока формирователей, а по одному из выходов соединенный с многодорожеч ной магнитной головкой, управляющий вход второго ключа блока ключей соединен с другим выходом триггера записи, отличающееся тем, что в устройство введены формирова-- тель импульсов, формирователь импульсов цикла, два элемента И, три элемента ИЛИ, реверсивный счетчик, элеиент выделения нуля, триггер включения двигателя, ключ питания дви гателя, причем вход формирователя ш пульсов соединен с выходом задающего генератора, входом датчика, управляющим входом фазочувствитель- него усилителя-выпрямителя, выход формирователя импульсов соединен с входом, реле времени и первыми входами обоих элементов И, выход триггера цикла соединен с входом формирователя импульсов цикла, выход форми рователя импульсов цикла соединен с одним из входов первого элемента ИЛИ, с другим входом которого соединен первый блока формирователей, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом блока формиИзобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для измерения, регистрации и уплотнения записи технологических пара меров бурения на магнитный носи- тель

Цель изобретения - уплотнение магнитной записи технологическтгсх па- раметров бурения.

На фиг Л изображена структурная схема .устройства для осуществления способа; на фиг,2 временные диаграммы работы, I

Устройство содержит датчик 1 включения, блок 2 питания, ключ 3, задающий генератор 4, формирователь 5 импульсов, реле 6 времени, триггер 7 циюха, формирователь 8 импуль сов цикла, блок 9 задержкиj блок 10

рования времени оборота, первым входом триггера включения двигателя, выход которого соединен с управляющим входом ключа питания двигателя, выход ключа питания двигателя соединен с обмоткой двигателя, выход блока формирования времени оборота соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ второй вход второго элемента И соединен с выходом блока управления напралением интегрирования, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика,, второй вход которого соединен с выходом блока управления направлением интегрирования, выход реверсивного счетчика соединен с входом элемента выделения нуля, которого соединен с вторым входом блока управления направлени- ем интегрирования и вторым входом триггера включения двигателя, выход блока задержки соединен с одним из входов третьего элемента ИДИ, другой вход третьего элемента ИЛИ соединен с выходом нуль-органа, выход третьего элемента ИЛИ соединен с другим входом триггера записи.

управления направлением интегрирования, второй элемент И 1, второй элемент ИЛИ 12, реверсивный счетчик 13, элемент 14 выделения нуля, первый элемент И 15, многодорожеч- ную магнитную головку 16, ведомую кассету 17 протяжки магнитного носителя, ведущую кассету 18 протяжки магнитного носителя, прижимной ролик 19, потенциометр 20 с движком, блок 21 формирователей, состоявший из формирователя импульсов конца стирания и формирователя конца измерения, первый элемент ИЛИ 22, блок 23 формирования времени оборота, триггер 24 включения двигателя, ключ 25 питания двигателя, двигатель 26, датчик 27, блок 28 ключей, состоящий из двух ключей.

3,

фазочувствительный усилитель-выпря- митель 29, интегратор 30, нуль-орган 31, третий элемент ИЛИ 32, триггер 33 записи.

Способ Ьсуществляется следующим образом.

При переключении блока 10 управления направлением интегрирования в положение Обратное интегрирование включается двигатель 26 и начинается перемещение магнитного носителя, одновременно разрешается запись импуль

сбв частоты iu в реверсивный счетчик 13. После того, как прижимной 0ОЛИК 19 совершит оборот, причем бремя оборота

Т - -S ...

ОБ - V

л

где К - коэффициент;

V скорость перемещения магнитно го но си теля,

запись импульсов в реверсивный счетчик 13 прекращается, и в последнем оказывается записанным число импульсов NH , обратно пропорциональное скорости перемещения магнитного носителя

k-ii H o8 iu

(1)

При включении блока 10 управления направлением интегрирования в положение Прямое интегрирование начинается считывание импульсов, записанных в реверсивньй счетчик 13 той же частотой iy . Одновременно интегратор 30 начинает интегрирование напряжения ,пропорционального измеряемому параметру, например, G

x Kg-Q Uon, где Ко - коэффициент пропорциональ-

4

ности датчика;

UPI, - напряжение питания датчиков.

Интегрирование происходит до тех пор, пока реверсивный счетчик 13 не обнулится, т,е, в течение времени Т|, , обратно пропорционального скорости перемещения магнитного носителя, так как с учетом (1) Т -N --

i,. . :

(2)

Напряжение на выходе интегратора 30 по окончании интегрированияU будет равно

(3)1

1 де ъ - постоянная времени интегратора.

При интегрировании UK перемещения магнитного носителя не происходит .

После рбнуления реверсивного счетчика 13 происходит переключение блока 10 управления направлением интегрирования в положение Обратное ин- тегр ирование, включается двигатель 26, перемещаюияй магнитный носитель. Одновременно разрешается запись импульсов {ц в реверсивный счетчик 13 с целью измерения скорости перемещения магнитного носителя

и начинается формирование временного интервала Тц при перемещающемся магнитном носителе, в течение которого предварительно записанные на магнитный носитель импульсы не

стираются путем интегрирования напряжения UDI; Интегрирование U происходит до тех пор, пока на интеграторе не будет нулевой сигнал, так как напряжение на выходе интегратора за время интегрирования /Q изменилось на Т оп Р но напряжению, которое было сформировано в результате интегрирования

1, то с учетом (.3) можно записать

35

ви - on Tnp U X 3

откуда

ВЦ

::.,-г

II Р

Uon

k.

KgC,

(4)

V.

Временной интервал Т

й.Ч

выделяется триггером 33 записи. На время Тц и прекращается стирание предварительно записанных на магнитный 5 носитель импульсов. Длина магнитного носителя L с нестертым участком будет определяться скоростью перемещения магнитного ;носителя V, и 1 ..

50

Л в-и 5

С учетом (4

L-K-K. Q .

(5)

Длина магнитного носителя с нес- терным участком не зависит от скорости перемещения магнитного носителя, а зависит мого параметра Q

Перемещение магнитного носителя будет происходить до тех пор, пока прижимной ролик 19 не совершит полного оборота, после чего в реверсивном счетчике 13 оказывается записан™ 5 ным число импульсов, обратно пропор- щональное скорости перемещения маг итного носителя. После завершен«я оборота прижимным роликом 19 отключается двигатель 26,10

Из изложенного следует, что в результате уплотнения записи технологических параметров бурения, количество полезной информации, запи санной на том же магнитном носителе, fs увеличивается в два раза.

Устройство для реализации способа работает следующим образом

После спуска устройства, встроенного в бурильную колонну, в скважи- 20 ну и с началом циркуляции промывочного раствора датчик 1 включения пЪдключает к блоку 2 питания напряжение батареи Eg., а блок 2 питания формирует.стабилизированное напря- 25 жение питания Е , которое подается на часть устройства, вьщеленную трихпунктирной линией.

Напряжение синусоидальной формы, апример, частоты 500 Гц с задаю- 30 его генератора 4 поступает на вход ормирователя 5 импульсов, а таке, на питание датчика 27 и один из ходов блока 28 ключей, импульсы с ыхода формирователя 5 импульсов 35 у , фиг.2а поступают на вход реле 6 времени, которое формирует интервалы, через которые повторяются циклы измерения, например 16 или 32 с, и устанавливает триггер 7 цик- 40 а через интервалы времени фиг. 2 8 в такое состояние, при котором открывается ключ 3 и напряжение Е поступает на остальную часть устройства,45

При этом формирователь 8 импульсов цикла вырабатывает импульс, который через первый элемент ИЛИ 22 устанавливает блок 23 формирования времени оборота в такое состояние, гфи котором первый элемент И 15 запре- щб .н, а триггер 24 включения двигателя в такое состояние, при котором ключ 25 питания двигателя разомкнут.

Одновременно со срабатьшанием триггера 7 цикла запускается блок 9 задержки, время действия которой выбирается необходимым для обеспечения нормального ре;жима работы электронной аппаратуры (i , фиг. 2ft), по окончании действия задержки блок 10 управления направлением интегрирования разрешает второй элемент И (.у , фиг. 2 б), реверсивный счетчик 13 ставится на вычитание ( N р.сч. , фит,2-2), открьшается второй ключ блока 28 ключей, импульсом с блока 9 задержки через третий элемент ШШ 32 устанавливается триггер 33 записи в такое положение, при котором происходит стирание импулсов, предварительно записанных на магнитном носителе через магнитную головку 16,

Импульсы ( и (рц , фиг,2а) с формирователя 5 импульсов через разрешенный второй элемент И 11 и второй элемент-Ииш 12 поступают на вход реверсивного счетчика 13, при этом код, записанный в реверсивном счетчике .(. ,фиг,2 и несущий информацию об изменении скорости переме-

Ф

щения магнитного носителя, начинает считываться 4

Одновременно интегратор 30 начинает интегрировать выпрямленное фа- зочувствительным усилителем-выпрямителем 29 напряжение, поступающее с датчика 27(и , фиг.2д}. В момент обнуления реверсивного, счетчика 13 элемент 14 вьделения нуля переключает блок 10 управления направлением интегрирования, при этом запрещается второй элемент И 11, реверсивный счетчик 13 ставится на суммирование, закрывается второй ключ блока 28 ключей, триггер 24 включения двигателя замыкает к-гдач 25 питания двигателя сриг.2е) , начинает вращаться двигатель 26.

При этом начинается перемещение магнитного носителя (L , фиг,2и), а через прижимной ролик 19 и вращение движка потенциометра 20 (с , фиг . 2 )к) через некоторый угол поворота движка потенциометра 20 ( , 41ИГо2 к), достаточный для установления постоянной скорости вращения двигателя, блок 21 формирователей формирует на одном из выходов импульс, который устанавливает блок 23 формирования времени оборота в такое состояние, при котором разрешается первый элемент И 15, и триггер 33 записи в такое состояние.

при котором прекращается стирание импульсов на магнитном носителе (У , фиг,2 и), при этом открывает- ся первый ключ блока 28 ключей и начинается процесс обратного интегрирования.

При обнулении интегратора 30 нуль-орган 31 возвращает триггер 33 записи в исходное состояние при котором происходит стирание импульсов на магнитном носителе. На магнитном носителе останется нестер тый участок, длина которого пропор циональна измеряемому технологическому параметру.

В момент схода движка потенциометра 20 с дорожки блок 21 форми-

032378

рователей формирует на другом выходе импульс, устанавливающий триггер 7 цикла в исходное состояние, , при котором размыкается ключ 3,

5 блок 23 формирования времени оборота устанавливается в такое положение , при котором закрывается первый элемент И 25, а триггером 24 включения двигателя размыкается ключ 25

10 питания двигателя.

В реверсивном счетчике 13 останется записанным код, обратно пропорциональный величине скорости перемещения магнитного носителя.

tS Новый цикл преобразования начинается с приходом очередного импульса с реле 6 времени.

Vi

fpy a

111III m I MM IIII iiiiiiiiii 11) I 111 Ml I nil iminniiiiniiiii

ZT,

ГЦ

t

5 VsyHu

.b.

El

V

Npc4 г

д VrBd

e f

d Ж

бФао

3

Vrs и

L

Г I

-Ч

t

1. Способ магнитной записи технологических параметров бурения, основанный на стирании предварительно записанных на магнитный носитель мерных импульсов, включающий интегрирование технологических параметров бурения за время, обратно пропор циональное скорости перемещения магнитного носителя, и формирование временного интервала при перемещающемся магнитном носителе, в течение которого ; прекращают стирание предварительно Записанных на магнитный носитель импульсов, отличающийся тем, что, с целью уплотнения магнитной записи технологических параметров бурения за счет исключения холостого перемещения магнитного носителя при :йКтёгриро- вании технологических параметров бу- . рения, измерение и запоминание скорости перемещения магнитного носителя осуществляют одновременно с формированием временного интервала, а интегрирование технологических па- раметрон бурения ведут при неподвижном магнитном носителе. . 2. Устройство для магнитной записи технологических параметров бурения, содержащее задающий генератор , последовательно соединенные датчик включения, блок питания, ключ а также реле времени, триггер .цикла, причем выход реле времени соединен с одним из входов триггера цикла, выход которого соединен с управляющим входом ключа, блок задержки, вход которого соединен с выходом триггера цикла, блок управ ления направлением интегрирования, один из входов которого соединен с выходом блока задержки,двигатель, ведущую кассету протяжки магнитного носителя, ведомую кассету, прижим- ,ной ролик, многодорожечную магнитную головку потенциометр с движком, блок формирователей, по входу соединенный с движком потенциометра, а по одному из выходов - с вторым входом триггера изикла, блок формирования времени оборота, по первому входу соединенный с вторым выходом блока формирователей, последовательно соединенные датчик, первый ключ блока ключей, фазочувствительный усилитель-выпрямитель, интегратор, нуль- орган, управляющий вход первого ключа блока ключей соединен с выходом блока управления направлением интегрирования, вход датчика соединен с (О

Редактор Н Тупица

Составитель Э.Рахов Техред М.Пароцай

Заказ 8398/38 Тираж 539

ВШИЛИ Государственного комитета СССР

по делам Изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул,Проектная, 4

ue.Z

Корректор И.Муска

Подписное