Устройство регулирования порога дискриминации при акустическом каротаже скважин Советский патент 1986 года по МПК G01V1/52 

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акустическими методами.

Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости выделения первого вступления сигнала при акустическом каротаже.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений на выходе основных блоков.

Устройство содержит программное устройство 1, схемы 2,3 запоминания блок 4 логической обработки, реверсивный счетчик 5, аттенюатор 6, сумматор 7, индикатор 8 максимума и индикатор 9 минимума.

Устройство предназначено для работы с измерительным наземным комплексом акустического каротажа, включающим в себя амплитудный дискриминатор (АД), измерители амплитуды и времени прихода сигнала, а также измеритель шума, определяющий, например, действующее значение шума на некотором отрезке времени, свободном от сигнала.

Измерительный комплекс выделяет вторую фазу приходящего сигнала (см. эпюру 10, фиг.2), а в измерителе времени прихода сигнала временная следящая блокировка открывает канал измерения с упреждением, равным периоду сигнала (см. эпюры 10 и 11}.

Устройство работает следующим образом.

Импульс временной следящей блокировки (см. эпюру 11, фиг.2) поступает на программное устройство 1 (фиг.1), которое выдает два импульса 13 и 14, длительность и время между которыми равны половине периода приходящего сигнала. Эти импульсы последовательно открывают схемы 2 и 3 запоминания, на информационные входы которых подаются импульсы 12 с выхода амплитудного дискриминатора.

При этом схема 2 запоминания может запомнить сигнал с выхода АД только в том случае, если он появился во время действия порогового управляющего импульса 13, т. е. если срабатывание произошло от щума, а схема 3 запоминания запоминает факт срабатывания АД от первой выделяемой фазы.

Сигналы с выходов схем 2 и 3 запоминания поступают на блок 4 логической обработки, который по команде синхроим- пульса выдает импульс на суммирующий вход реверсивного счетчика 5, если АД сработал от щума, или на вычитающий, если во время действия управляющих импульсов 13 и 14 срабатывания вообще не произошло. При других комбинациях на своих входах блок логической обработки никаких импульсов на реверсивный счетчик не посылает.

Таким образом, при срабатывании АД от помех показания счетчика начинают за каждый цикл увеличиваться на единицу, повышая тем самым коэффициент передачи аттенюатора, а следовательно, и уровень дискриминации. Этот процесс происходит до

5

0

5

0

5

0

0

5

тех пор, пока порог не станет таким, при котором АД не начнет срабатывать только во время прихода второго управляющего импульса, т. е. только от первой выделяемой фазы.

Если произошел пропуск сигнала, начинается обратный процесс. Таким образом, порог дискриминации автоматически устанавливается все время таким, чтобы уравнять между собой количество перескоков срабатывания па последующие фазы и ложных срабатываний от шумов, что является для амплитудного метода выделения сигнала условием достижения максимально возможной помехоустойчивости.

На аттенюатор подается напряжение с сумматора 7, осуществляющего сложение с определенными весовыми коэффициентами напряжений с выхода измерителей шума и амплитуды сигнала. Для напряжения с выхода измерителя амплитуды сигнала весовой коэффициент устанавливается таким, чтобы при случайном перескоке АД на последующие фазы пpoиcxoдИv o устойчивое возвращение его на первую выделяемую фазу, а для сигнала с измерителя щума таким, чтобы на участке с одним только шумом срабатывание АД постепенно удалялось от запуска.

При таких соотношениях слагаемых в устройстве осуществляется надежный поиск первого вступления при случайных сбоях и исключается возможность перерегулирова- пия.

Для исключения возможности переполнения реверсивного счетчика к его выходным плинам подключены индикатор 8 максимума и индикатор 9 минимума.

Индикатор максимума при наборе счетчиком максимально возможного числа посылает в блок логической обработки сигнал, который запрещает дальнейщую выдачу импульсов на суммирующий вход. При уменьшении показаний счетчика до минимально допустимой величины срабатывает индикатор минимума, прекращая тем самым по - отупление импульсов на его вычитающий вход.

Таким образом, устройство представляет собой замкнутую систему авторегулирования, вследствие чего эффективность его работы не зависит от изменения формы сиг- пала и характера шумов. Сигнал управления образуется на оспове анализа соотношения порога дискриминации с уровнем щума и полезного сигнала и устанавливается всегда таким, при котором получается для данного соотношения сигнал/шум минимальная вероятность ложного срабатывания, а качество каротажного материала наилучшее.

Сигнал управления формируется на основе информации, полученной после каждого излучения импульса в породу, вследствие чего достигается высокое быстродействие авторегулирования.

Использование данного устройства позволяет повысить помехоустойчивость измерений и качество каротажного материала при акустическом каротаже скважин.

Формула изобретения

Устройство регулирования порога дискриминации при акустическом каротаже скважин, содержащее реверсивный счетчик, источник синхроимпульсов, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости выделения первого вступления сигнала, в него введены программное устройство, схема временной следящей блокировки, две схемы запоминания, амплитудный дискриминатор, блок логической обработки, аттенюатор, индикатор максимума и индикатор минимума, измеритель амплитуды сигнала и измеритель шума, при этом у программного устройства

вход связан с выходом схемы временной следящей блокировки, а выходы - с управляющими входами схем запоминания, у которых сигнальные входы объединены и связаны с выходом амплитудного дискриминатора, у блока логической обработки сигнальные входы соединены с выходами схем запоминания, первый управляющий вход - с источником синхроимпульсов, а второй и третий управляющие входы - с выходами индикаторов максимума и минимума, у реверсивного счетчика суммирующий и вычитающий входы связаны с выходами блока логической обработки, а выходные шины - с входными шинами индикаторов максимума, минимума и аттенюатора, причем у аттенюатора выход является выходом устройства, а вход связан с выходом сумматора, у которого один вход соединен с выходом измерителя амплитуды сигнала, а второй - с выходом измерителя шума.

8.C.S.

Вых.

Устройство регулирования порога дискриминации при акустическом каротаже скважин относится к области геофизических исследований скважин акустическими методами. Для увеличения помехоустойчивости выделения первого вступления сигнала в устройство введены программное устройство, две схемы запоминания, блок логической обработки, аттенюатор, сумматор, индикатор максимума и индикатор минимума, при этом у программного устройства вход связан с выходом схемы временной следящей блокировки, а выходы - с управляющими входами схем запоминания, у которых сигнальные входы объединены и связаны с выходом амплитудного дискриминатора; у блока логической обработки сигнальные входы соединены с выходами схем запоминания, первый управляющий вход - ,с источником синхроимпульсов, а второй и третий - с выходами индикаторов максимума и минимума; у реверсивного счетчика суммирующий н вычитающий входы соединены с выходами блока логической обработки, а выходные щины - с сходными щинами аттенюатора, индикаторов максимума и минимума, причем у аттенюатора выход является выходом устройства, а вход связан с выходом сумматора, у которого один вход соединен с выходом измерителя амплитуды сигнала, а второй - с измерителем щума. 2 ил. о & (Л N3 оо