Глубиномер Советский патент 1988 года по МПК G01B7/04 

н, о

00

СО 05 О 4

z

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при геофизических исследованиях скважин в процессе бурения, газовом каротаже,а также для индикации глубины забоя скважины при буровых работах.

Цель изобретения - повьшение точности измерений и помехоустойчивости путем исключения зависимости выделения метки от величины периода колебаний и исключения внешних помех.

На фиг. 1 показана структурная схема глубиномераJ иа фиг. 2 - вре- менная диаграмма работы в ключевых точках схемы; на фиг. 3 и 4 - структурные схемы элементов воспроизведения; на фиг, 5 и 6 - временные диаграммы работы в ключевых точках схемы

Глубиномер содержит элемент 1 нанесения меток, элементы 2 воспроизведения меток, инверторы 3 и 4, элементы И 5-8, элемент ИЛИ 9, формирователь 10 разнополярных импульсов, содержащий триггер 11, выходы которого поданы на ключи 12 и 13, объединенный выход которых подключен к элементу 1 нанесения меток, двухразрядные счетчики 14 и 15, состоящие из двух триггеров t6 и 17 (18 и 19) каждый, триггер 20, реверсивный счетчик 21 и регистратор 22.

Элемент 2 воспроизведения может быть выполнен в виде датчика 23 Хол- ла, выпрямителя 24, триггера 25 Шмит та и на базе гальваномагнитного ре- комбинационного датчика, состоящего из датчика 26, включенного через ба- ластный резистор Rj, компаратора 27 с источником опорного напряжения с делителя R7 и Rj и выпрямителя 28.

Глубин(5мер работает следующим образом.

На изм(фяемый объект наносится магнитная метка одной из полярностей М , (или М,|) посредством элемента 1 (катушка соленоида). При движении объекта (канат, кабель или труба) эта метка в зависимости от направления считывается одним из воспроизводящих элементов 2. При этом по цепи обратной связи на объект наносится следующая метка противоположной полярное- ти. При этом стирается предыдущая метка, а новая устанавливается на расстоянии шага по глубине, равного мерной Оаэе, от предыдущей.

г

0

5 0

5 0

5 0

5

0

Сигналы меток, считываемых с объекта, представляют собой импульсы, показанные на эпюрах а и Ь (фиг, 2). На каждую метку М , (М) реагируют оба элемента 2, так как после считывания каждой метки происходит переустановка метки с противоположной полярностью. Если на объекте нанесена метка М,, то на элемент 2 слева воздействует положительная полуволна (S) напряженности поля метки, а на первый элемент 2 - отрицательная (N) . Если движение объекта происходит справа налево, то на левом элементе 2 происходит изменение полярности (S - N), что и является сигналом метки, одновременно схема осуществляет переустановку метки (появляется метка М противоположной полярности). Левый элемент 2 при этом не реагирует, так как он уже был в поле N, а правый дает сигнал изменения полярности, который является в этом случае помехой, так как возникает не от перемещения объекта, а от пере- полюсовки метки. Схема позволяет отделить сигналы меток от сигналов помех при переполюсовке.

Импульсы с элементов 2 воспроизведения (эпюры а и Ь) подаются на инверторы 3 и 4 и напрямую на элементы И 5 и 6. Получаемые сигналы даны на эпюрах с и d (фиг. 2). Как следует из этих эпюр, изменению направления перемещения соответствует появление подряд двух импульсов на одном из выходов с или d. Наличие этих импульсов фиксируется двухразрядными счетчиками 14 и 15. Цепь сброса одного из них (счетчика 14) подана на выход d, а счетный вход - на выход с, у другого, соответственно, наоборот. Фиксация двух импульсов подряд на одном из выходов с или d приводит к появлению сигнала на выходе соответствующего двухразрядного счетчика 14 или 15, что, в свою очередь, опрокидывает триггер 20. Последний предназначен для индикации направления счета (суммирования или вычитания меток). Он связан своими выходами с элементами 7 и В, на которые также поступает сигнал с элемента ИЛИ 9. В результате цо каждому - сигналу метки в зависимости от направления перемещения на суммирующий га или вычитающий п вход реверсивного счетчика 21 поступают импульсы, обраэующие код, фиксируемый регистратором 22. С выхода 1 элемента ИЛИ импульсы подаются также на формирователь 10 меток глубин. По каждому импульсу опрокидывается триггер 11 и открывается один из ключей 12 и 13, подавая в элемент 1 нанесения меток ток одной или другой полярности.

Формула изобретения Глубиномер, содержащий последовательно соединенные элемент нанесения магнитных меток, формирователь раз- нополярных импульсов и элемент ИЛИ, два элемента воспроизведения магнитных меток, реверсивный счетчик и соединенный с ним регистратор, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерений и поме- хоустойчивости, он снабжен двумя инверторами, входами соединенными с выходами соответствующих элементов воспроизведения, соединенным с ними элементом И, вторым элементом И, вхо

дами соединенными с выходами инверторов, третьим и четвертым элементами И, выходами соединенными с входами реверсивного счетчика, элементом ИЛИ, выходом соединенным с первыми входами третьего и четвертого элементов И, триггером, выходами соединенным с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, и двумя двухразрядными счетчиками, выходами соединенными с входами триггера, а элементы воспроизведения выполнены в виде последовательно соединенных гальваномагнитного датчика, формирователя импульсов и выпрямителя, выход первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, первым входом первого двухразрядного счетчика и двумя входами второго двухразрядного счетчика, выход второго элемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, вторьм и третьим входами первого двухразряд- ного счетчика и третьим входом второго двухразрядного счетчика.

Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель - повьшение точности измерений и помехоустойчивости путем исключения зависимости . выделения метки от величины периода колебаний и исключения внешних помех. Изменение направления перемещения объекта фиксируется двумя двухразрядными счетчиками 14 и 15 при появлении подряд двух импульсов на одном из выходов элементов И 7, 8. Появление сигнала на одном из счетчиков 14, 15 приводит к опрокидьшанию триггера 20, который предназначен для индикации направления счета. В результате по каждому сигналу метки в зависимости от направления перемещения на реверсивном счетчике 21 образуется код длины, фиксируемый регистратором. 6 ил. с

.

t±

фиг.З

23

ZU

/Ч ХЧ Х

25

фиг. 5

ФигА

26

IS

фиг. 6