Устройство для измерения глубины скважины Советский патент 1988 года по МПК G01V1/40 G01V1/52 

со ;о

О5

Изобретение относится к ультразвуковым измерениям расстояний и предназначается для измерения глубины при каротаже взрывных скважин на открытых карьерах.

Целью изобретения является повышение точности, помехозащищенности.

На фиг. Г приведена блок-схема устройства для измерения глубины скважины; на фиг. 2 и 3 - реализация вычислительного устройства.

Первый канал (фиг. 1) содержит синхронизатор 2, выполненный в виде последовательно соединенных генератора 3, второго излучателя 4, приемника 5, усилителя 6 и формирующего каскада 7, выходы которого подключены к входам генератора 3 и вычислительного устройства 8, подключенного к входу управляемого генератора 9 и блоку 10 управления.

Второй канал II содержит приемно-из- лучающую головку 12, соединенную с коммутатором 13, один вход которого подключен к выходу импуль.сного генератора 14, другой - к выходу RS-триггера 15, а выхох - к входу приемно-усилительного блока 16, выходом соединенного с одним входом первого элемента ИЛИ 17, подключенного выходом к R-входу триггера 15. S-входом триггер 15 подключен к выходу вычитаюплего счетчика 18, выходом - к первому входу первого элемента И 19. Второй RS-триггер 20 R-входом соединен с выходом приемно-усилительного блока 16, S-входом - с входом запуска генератора 14 и выходом второго элемента ИЛИ 21, прямым выходом - с первым входом второго элемента И 22, а инверсным выходом - с блоком 10 управления и управляющими входами записи первого и второго буферных регистров 23 и 24. Управляющий вход счетчика 18 подключен к выходу третьего элемента ИЛИ 25, один вход которого соединен с выходом переполнения суммирующего счетчика 26, через элемент 27 задержки - с одним входом элемента ИЛИ 21, с вторым входом первого элемента ИЛИ 17 и с управляющим входом счетчика 28 глубины. Второй вход элемента И 19 подключен к управляемому генератору 9, а выход - к счетному входу счетчика 28 глубины, выходы которого подключены к информационным входам устройства и выходам регистра 24, выходы которого соединены с информационными входами счетчика 28 глубины. Еход установки «О счетчика 28 глубины соединен с входом начального запуска устройства и блоком 10 управления. Вход установки «О счетчика 26 соединен с блоком 10 управления и вторым входом элемента ИЛИ 25, второй вход элемента И 22 соединен с блоком 10 управления, а выход - со счетными входами счетчиков 18 и 26. Выходы счетчика 26 подключены к управляющим входам блока 16 и информационным входам регистра 23, соединенного выходами

с входами счетчика 18. Вход установки «О счетчика 18, управляющий вход устройства и выход усилителя 6 соединены с соответствующими входами блока 10 управления, соединенного соответствующими выходами с сигнальным выходом устройства и с входами управления мощностью генераторов 3 и 14. Вычислительное устройство 8 (фиг. 2) содержит блок 29 определения границ отрезков и блок 30 определения средней величины.

0 Блок 29 содержит блок 31 измерения периода, одним входом соединенный с выходом синхронизатора 2, а другим входом и одним выходом - с блоком 10 управления и информационными выходами - с

г входами первого 32 и второго 33 блоков памяти, адресные входы и входы управления которых подключены к блоку 10 управления, а информационные выходы к входам арифметического устройства 34, управляющие входы которого соединены с

0 блоком управления, а информационные выходы - с входами блока 30, логической схемы 35 и буферного регистра 36. Управляющий вход регистра 36 подключен к блоку 10 управления, а информационные выходы - к входам логической схемы 35, управляющий вход и выход которой соединен с блоком 10 управления.

Синхронизатор 2 (фиг. 3) содержит фазовый детектор 37, первый вход которого подключен к выходу усилителя 6, второй - к

0 выходу генератора 3, а выход - к входам аналоговых блоков 38 и 39 памяти и входу первого усилителя 40. Выходы блоков 38 и 39 памяти подключены к входам второго усилителя 41, выход которого соединен с входом управляемого генератора

5 9. Выход первого блока 38 памяти подключен еще и к второму входу усилителя 40, выход которого соединен с одним входом схемы 42 сравнения на прямую, а с другим - через третий блок 43 памяти. Выход схемы

0 42 сравнения подключен к блоку 10 управления, соответствующие выходы которого соединены с управляющими входами блоков 38, 39, 43, памяти, схемы 42 сравнения и третьим входом второго усилителя 41.

5 Устройство работает следующим образом. В первом канале 1 определяется начальная, конечная и средняя скорость распространения ультразвуковых колебаний. Для этого синхронизатор 2 преобразует изменение скорости при перемещении скважин0 ного прибора по скважине в соотетствующее изменение параметра сигнала, например частоты или напряжения. Схема вычислительного устройства 8 может иметь различные варианты в зависимости от выбранного пара- метра, например, в устройстве 8 (фиг. 2) используется период частоты сигнала, и оно выполнено цифровым, а по фиг. 3 - амплитуда напряжения, и устройство 8 - аналоговое.

Процесс работы устройства определяется блоком 10 управления по внешним сигналам, поступающих на управляющий вход устройства, и по результатам вычислений в устройстве 8. Блок 10 управления имеет два режима работы, один с первым каналом 1, второй - с вторым каналом.

Работа блока 10 управления с первым каналом зависит от схемы вычислительного устройства 8, а с вторым каналом нет. Вычислительное устройство 8 независимо от схемы совместно с блоком 10 управления по отклонениям параметра сигнала, соответствующим отклонениям закона изменения скорости от линейного в заданных пределах, определяет начальную и конечную скорость. Процесс вычислений происходит по тактам, задаваемым блоком 10 управления. В первый такт, соответствующий началу отрезка, вычислительное устройство 8 определяет значение параметра, соответствующее начальной скорости, и результат заносится в память. Во второй такт вновь определяется значение параметра и результат заносится в память, затем определяется разность в полученных значениях параметра в первом такте и во втором, которая также заносится в память. В третьем такте опять определяется значение параметра и результат заносится в память, затем определяется разность значений параметров, полученных во втором и третьем тактах, которая сравни- вается с полученной разностью во втором такте. В последующих тактах работа устройства 8 происходит так же, как и в третьем. Если в третьем или последующих тактах разность будет отличаться от разности, полученной во втором такте, на величину меньще заданной, то блок 10 управления продолжает работать с вычислительным устройством 8, если различие будет больще заданного, то блок 10 управления переключается на работу с вторым каналом 11 и по хранящимся в памяти значениям пара- метров, полученных в первом и последнем тактах, устройство 8 определяет среднее значение параметра, которое и будет соответствовать средней скорости. Полученное среднее значение параметра поступает на вход генератора 9 и задает его частоту в соответствии со средней скоростью для преобразования временного интервала в глубину во втором канале 11. Полученное значение параметра в последнем такте сохраняется в памяти при измерении следующего отрезка, так как при измерении глубины последовательно по отрезкам конец одного - это начало следующего и следовательно, значение параметра в последнем такте, соответствующее конечной скорости, является значением параметра в первом такте следую- щего отрезка и соответствует его начальной скорости. Блок 10 управления с вторым каналом 11 определяет длину отрезка по времени прохождения отрезка ультразвуко

5

0 0 Q 0 5

5

0

вым сигналом. Время прохождения отрезка определяется как разность полного времени прохождения ультразвуковых волн от скважинного прибора до акустического отражателя у устья скважины и обратно при последнем измерении отрезка с полным временем при предыдущем измерении. На время прохождения отрезка открывается первый элемент И 19 и импульсы с выхода генератора поступают в счетчик 28 глубины, где в результате получится код, соответствующий длине отрезка, а так как в счетчик 28 импульсы поступают последовательно при измерении каждого отрезка, то код каждого отрезка суммируется с предыдущими, и после измерения отрезка в счетчике будет код, соответствующий глубине нахождения прибора в скважине при последнем измерении.

При пересечении скважинным прибором уровня жидкости напряжение на выходе усилителя 6 синхронизатора 2 резко увеличивается из-за различных свойств жидкости и воздушной среды, это увеличение фиксируется блоком 10 управления и он включает второй канал 11 на измерение отрезка от последнего измерения до уровня жидкости. После измерения последнего отрезка в счетчике 28 глубины будет код, соответствующий уровню жидкости в скважине, а на сигнальном выходе блока 10 управления будет сигнал, свидетельствующий об этом. После этого блок 10 управления по соответствующему входу генератора 3 снижает излучаемую им мощность так, чтобы сигнал на выходе усилителя 6 стал соответствовать сигналу в воздушной среде. В той же пропорции блок 10 снижает мощность и генератора 14.

При дальнейщем перемещении прибора в скважине измерение границ отрезков и его длины производится относительно уровня жидкости, играющего роль акустического отражателя, аналогично как и в воздушной среде.

Первый канал 1 и блок 10 управления (фиг. 2) работают следующим образом.

В первый такт по сигналу с блока 10 управления в блоке измеряется период частоты синхронизатора 2. По окончании измерения периода блок 31 подает в блок 10 управления сигнал об окончании измерения. Результат измерения сохраняется в блоке 31 до следующего измерения. Блок 10 управления по сигналу с блока 31 заносит полученный код в блок 32 памяти по адресу начальной скорости. Во втором такте вновь измеряется период и результат заносится в блок 33 памяти. Затем блок 10 управления выдает команду арифметическому устройству 34 на измерение разницы кодов, находящихся в блоках 32 и 33 памяти, а результат заносит в буферный регистр 36 и после этого значение кода из блока 31 переносится в блок памяти 32 по адресу текущей скорости. В третьем такте вновь

измеряется период и результат заносится блоком 10 управления в блок 33 памяти. Затем снова измеряется разность кодов из блока 32 памяти по адресу текущей скорости и из блока 33 памяти и после вычисления блока 10 управления включает логическую схему 35 на сравнение полученного результата с результатом, хранящимся в буферном регистре 36. Если они будут отличаться на величину меньше заданной, то блок 10 управления продолжает работу с первым каналом и переносит код периода с блока в блок 32 памяти по адресу текущей скорости, во все последующие такты работа происходит так же, как и в третьем. Если полученная разность в устройстве 34 в каком-нибудь такте будет отличаться от хранящейся в регистре 36 на величину больше заданной, то блок 10 управления по сигналу с логической схемы 35 выдает команду арифметическому устройству на снижение кода из блока 32 памяти, находящегося по адресу начальной скорости, с кодом из блока 33 памяти. Результат сложения в виде кода поступает в блок 30., где- цифровой код преобразуется в напряжение, которое поступает на вход генератора 9 и задает его частоту в соответствии со средней скоростью. Одновременно блок 10 управления включает второй канал 11 для измерения длины отрезка, и после его изме- блок 10 управления вновь переключается на первый канал 1.

Блок 30 средней величины может быть вы- но.лнен в виде цифроаналогового преобразователя, в случае выполнения управляемого генератора 9 по схеме управляемого напряжением генератора, например, в виде преобразователя напряжения в частоту. При выполнении управляемого генератора в виде генератора, упавляемого цифровым кодом, блок 30 может отсутствовать, тогда управляющие входы генератора подключены к выходу арифметического устройства 34.

Работа канала 1 с вычислительным устройством 8 (фиг. 3) и блока 10 управления происходит следующим образом.

В первом такте по сигналу с блока 10 управления происходит запись амплитуды сигнала в аналоговые блоки 38 и 39 памяти. При этом на два входа усилителя 40, включенного по схеме дифференциального усилителя, подаются два напряжения: одно с выхода синхронизатора 2, другое с блока 38 памяти. К концу первого такта на выходе усилителя 40 - напряжение, пропорциональное разности двух напряжений на входах усилителя 40, соответствующих двум разным скоростям. В начале второго такта это напряжение записывается блоком 10 управления в блок 43 памяти, а затем амплитуда сигнала с выхода синхронизатора 2 записывается в блок 38 памяти. К началу третьего такта на выходе усилителя 40 вновь - напряжение, пропорциональное раз0

0

5

0

5

0

5

0

5

ности двух напряжений, которое по сигналу с блока 10 управления сравнивается схемой 42 сравнения с напряжением, находящимся в блоке 43 памяти. Если эти два напряжения будут отличаться на величину меньше заданной, то блок 10 управления продолжит работу с каналом 1 и запишет амплитуду сигнала в блок 38 памяти, во все последующие такты работа блока 10 управления и вычислительного устройства И будет происходить так же, как и в третьем такте. Если два напряжения будут отличаться на величину больше заданной, то блок 10 управления записывает сигнал в блок 38 памяти и включит в работу второй канал 11 для измерения длины отрезка. При этом напряжение выходов блоков 38 и 39 памяти поступает на вход усилителя 41, работающего по схеме суммирующего - масштабного усилителя. С выхода усилителя 41 напряжение, соответствующее среднему напряжению на его входах, поступает на вход управляемого напряжением генератора 9 и задает его частоту для измерения длины отрезка. После измерения длины отрезка блок 10 управления переключается на работу с каналом 1 и его работа происходит аналогично.

При пересечении уровня жидкости прибором сигнал на выходе усилителя 6 синхронизатора 2 резко возрастает, это фиксируется блоком 10 управления, который включается на работу с каналом 11 для измерения последнего отрезка. При этом для получения частоты на выходе генератора 9 пропорционально средней скорости на последнем отрезке в устройстве 8 (фиг. 2) используется код периода в блоке 31, полученный в последнем такте перед уровнем жидкости. В устрО1|стве 8 (фиг. 3) используется напряжение в блоке 38 памяти, записанное также в последнем такте. После измерения последнего отрезка блок 10 управления по соответствующему входу генератора 3 снижает излучаемую им мощность так, чтобы амплитуда сигнала на выходе усилителя 6 соответствовала амплитуде в воздушной среде. В той же пропорции блок 10 управления уменьшает и мощность генератора 14. В устройстве 8 (фиг. 3), кроме этого, блок 10 управления подает на третий вход усилителя 41 сигнал, по которому напряжение на выходе усилителя 41 увеличивается пропорционально увеличению скорости звука в жидкости. В устройстве 8 (фиг. 2) такая связь блока 10 управления не нужна, так как устройство 8 использует период частоты, который в жидкости автоматически уменьшается схемой синхронизатора, что приводит к пропорциональному уменьшению суммарного кода на выхЬде арифметического устройства 34, используемого для управления частотой генератора 9.

Работа блока 10 управления с вторым каналом 11 не зависит от схемы первого

канала 1 и происходит следующим образом.

Блок 10 управления при переходе на работу с каналом 11 импульсом запуска через элемент ИЛИ 21 запускает генератор 14, а в триггере 20 по S-входу устанавливает сигнал «1. Генератор 14 генерирует импульс и через коммутатор 13 и приемно- излучающую головку 12 излучает его в скважину. С RS-триггера 20 сигнал 1 открывает прохождение временных импульсов с блока 10 управления через элемент И 22 в счетчики 18 и 26. Находящееся в счетчике 18 число, соответствующее времени распространения сигнала между прибором и отражателем у устья скважины при предыдущем измерении, начинает уменьщаться; когда оно станет меньще или равно нулю, то импульс с выхода счетчика 18 установит «1 в триггере 15. При измерении первого отрезка у устья скважины число в счетчике 18 равно нулю, поэтому по первому импульсу на входе счетчика 18 он установит «1 в триггере 15. Это открывает прохождение счетных импульсов, преобразующих время прохождения сигналом отрезка в код, соответствующий его длине, с выхода генератора 9 через элемент И 19 в счетчик глубины 28. Триггер 15 подключает также приемно-усилительный блок 16 к приемно- излучающей головке 12 через коммутатор 13 и открывает этим прием отраженных сигналов от отражателя в устье скважины. Счетчик 28 глубины работает в суммирующем режиме до тех пор, пока принятый блоком 16 отраженный сигнал не установит «О в триггере 15. Таким образом приемно- усилительный блок 16 открыт для приема отраженных сигналов только на время измерения длины измеряемого отрезка, так как триггер 15 переключает коммутатор 13 на блок 16 только по истечении времени предыдущего измерения, а обратно на генератор 14 - по отраженному сигналу, а в счетчик 28 поступает число импульсов, соответствующих длине отрезка, и просум- мируется с числом записанным в счетчике 28 при предыдущем измерении, т.е. в счетчике 28 будет код соответствующий общей глубине нахождения скважинного прибора при последнем измерении. С выходов счетчика 28 код глубины поступает на выход устройства для регистрации или использования его остальной частью аппаратуры скважинного прибора. Временные импульсы, поступающие одновременно в счетчики 18 и 26, в счетчике 26 постоянно увеличивают находящееся там число, которое по мере возрастания увеличивает коэффициент усиления блока 16 пропорционально времени распространения сигнала в скважине по требуемому закону, определяемому затуханием сигнала в. окружающей среде. Отраженный сигнал с выхода блока 16 установит «О в RS-тригге- ре 20 по R-входу. В результате триггер 20

закрывает элемент И 22 и записывает в регистр 23 код со счетчика 26, а в регистр 24 - код со счетчика 28 глубины и выдает сигнал в блок 10 управления об окончании измерения. По этому сигналу блок 10 управления устанавливает счетчик 26 в нулевое состояние и через элемент ИЛИ 25 записывает код с регистра 23 в счетчик 18, а затем переходит на работу с каналом 1.

Буферные регистры 23 и 24, элементы

ИЛИ 17, 21, 25 и элемент 27 задержки предназначены для исключения сбоев при измерениях за счет неравномерного движения и при возврате прибора из скважины. В этих случаях может оказаться, что отра5 женный сигнал поступит, когда число в счетчике 18 еще не равно нулю и триггер 15 после установки «1 счетчиком 18 не будет возвращен в исходное состояние, и, следовательно, импульсы будут поступать в счетчики 26 и 28 до переполнения. При перепол0 нении счетчика 26 сигнал с его выхода через элемент 17 установит «О в триггере 15. Через элемент ИЛИ 25 устанавливается код в счетчике 18, находящийся в регистре 23 и соответствующий времени предыду5 щего измерения. По управляющему входу счетчика 28 устанавливается в нем код с регистра 24, соответствующий глубине предыдущего измерения, и через элемент 27 задержки и элемент ИЛИ 21 вновь запускается генератор 14. Элемент задержки необ0 ходим для задержки запуска генератора 14 на время срабатывания триггера 15 и подключения генератора к приемно-излучающей головке 12. При этом запуске импульс поступает и на вход триггера 20, но так как сигнала с выхода блока 16 не было, то в триггере

5 20 сократилась «1 и, следовательно, при этом запуске он не изменяет своего состояния и сигнал «1 с его выхода открывает схему И 22. Буферные регистры 23 и 24 служат для хранения соответственно времени измерения и общей глубины последнего измерения до следующего измерения на случай сбоя, для восстановления указанных величин в счетчиках 18 и 28 и продолжения измерения.

Таким образом, при сбое, вызванном 5 тем, что время последнего измерения стало меньше предыдущего, в счетчиках 18 и 28 восстанавливаются коды предыдущего измерения и второй канал 11 вновь отключается на измерение отрезка.

Вход начального запуска устройства пред- 0 назначен для его включения, при этом в счетчике 28 устанавливается «О, а блок 10 управления включается в работу с первым каналом и устанавливает «О в счетчиках 18 и 26.

5 Управляющий вход устройства служит для включения блока 10 управления на измерение длины отрезка, при этом блок 10 управления переключается так же, как и по сигналу с выхода логической схемы 35

0

(фиг. 2) или схемы сравнения 42 (фиг. 3), если блок 10 управления работал с первым каналом 1. Если блок 10 управления работал с вторым каналом 11 в момент прихода сигнала по управляющему входу устройства, то блок 10 управления продолжает работу с каналом 11. Этот вход предназначен для привязки результатов геофизических исследований в скважине к глубине. Об окончании измерений по сигналу на управляющем входе устройства блок 10 управления продолжает работу с каналом 11. Этот вход предназначен для привязки результатов геофизических исследований в скважине к глубине. Об окончании измерений по сигналу на управляющем входе устройства блок 10 управления выдает импульс по сигнальному выходу.

Согласно изобретению повышается точность измерения глубины скважины, так как начальная и конечная скорости каждо- го отрезка определяются по отклонению закона изменения скорости распространения ультразвуковых волн в скважине от линейного в заданных пределах, что позволяет измерять длину каждого отрезка с требуемой точностью и увеличивает точность измерения всей глубины.

Использование устройства повышает помехозащищенность, так как измерение глубины по отрезкам приводит к автоматической временной селекции информационных сигналов, потому что приемно-усилительный блок открывается только на время измерения очередного отрезка. Автоматическое изменение коэффициента усиления приемного усилителя пропорционально времени измерения с учетом величины амплитуды отраженного сигнала от отражателя в устье скважины, дополнительно повышает помехозащищенность за счет увеличения отраженного импульса от отражателя по сравнению с импульсами от неоднородностей скважины.

Снижение потребляемой мощности и, следовательно, повышение ресурса источника питания проходит за счет снижения излучаемой мощности генераторов в жидкости, плотность которой в сотни раз выше плотности воздушной среды, что увеличивает скорость и снижает потери, и за счет снижения частоты запуска импульсного генератора при приближении закона изменения скорости по скважине к линейному, так как чем равномернее скорость передвижения прибора в скважине и чем ближ:е изменение скорости к линейному закону, тем реже запускается импульсный генератор.

Использование аналогового вычислительного устройства (фиг. 3) упрощает схему

Формула изобретения 1. Устройство для измерения глубины скважины, содержащее импульсный генератор, приемно-излучающую головку, триггер, синхронизатор, выполненный в виде последовательно соединенных генератора, второго излучателя и приемника, усилителя и формирующего каскада, выходы которого подключены к входу генератора и выходу синхронизатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности, в него введены коммутатор, второй триггер, два элемента И, суммирующий и вычитающий счетчики, два буферных регистра, три элемента ИЛИ, элемент задержки управляемый генератор, счетчик глубины, блок управления и вычислительное устройство, при этом коммутатор, подключенный к приемно-излучающей головке, одним входом соединен с импульсным генератором, другим - с выходом триггера, а выходом - с входом приемно-уси- лительного блока, выполненного с управляемым цифровым кодом - коэффициентом усиления и подключенного к первому входу второго триггера и к одному входу первого элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика, а выход - к первому входу первого элемента И, второй вход второго триггера соединен с входом запуска импульсного генератора и выходом второго элемента ИЛИ, прямой выход - с первым входом второго элемента И, инверсный выход - с управляющими входами записи первого и второго буферных регистров и с блоком управления, соединенного одним выходом с входом установки «О суммирующего счетчика и одним входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу вычитающего счетчика, а другой вход - к выходу переполнения суммирующего счетчика, к второму входу первого элемента ИЛИ, через элемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с блоком управления, и к уп- 45 равляющему входу счетчика глубины, выходы которого соединены с информационными выходами устройства и входами второго буферного регистра, выходы которого под; ключены к информационным входам счетчика глубины, соединенного входом установки «О с входом начального запуска устройства и с блоком управления, а счетным входом - с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу управляемого генератора, второй вход второго элемен40

50

первого канала и блока управления, однако, 55 соединен с блоком управления, а

как все аналоговые вычислительные уст-выход - со счетными входами вычитающеройства оно имеет меньшую точность пого и суммирующего счетчиков, выходы

сравнению с цифровыми (фиг. 2) и поэтомусуммирующего счетчика подключены к упвычислительное устройство (фиг. 3) можноравляющим входам приемно-усилительного

0

5

0

5

использовать, когда обеспечиваемая им точность удовлетворяет требованиям.

Формула изобретения 1. Устройство для измерения глубины скважины, содержащее импульсный генератор, приемно-излучающую головку, триггер, синхронизатор, выполненный в виде последовательно соединенных генератора, второго излучателя и приемника, усилителя и формирующего каскада, выходы которого подключены к входу генератора и выходу синхронизатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехозащищенности, в него введены коммутатор, второй триггер, два элемента И, суммирующий и вычитающий счетчики, два буферных регистра, три элемента ИЛИ, элемент задержки управляемый генератор, счетчик глубины, блок управления и вычислительное устройство, при этом коммутатор, подключенный к приемно-излучающей головке, одним входом соединен с импульсным генератором, другим - с выходом триггера, а выходом - с входом приемно-уси- лительного блока, выполненного с управляемым цифровым кодом - коэффициентом усиления и подключенного к первому входу второго триггера и к одному входу первого элемента ИЛИ, соединенного выходом с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу вычитающего счетчика, а выход - к первому входу первого элемента И, второй вход второго триггера соединен с входом запуска импульсного генератора и выходом второго элемента ИЛИ, прямой выход - с первым входом второго элемента И, инверсный выход - с управляющими входами записи первого и второго буферных регистров и с блоком управления, соединенного одним выходом с входом установки «О суммирующего счетчика и одним входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу вычитающего счетчика, а другой вход - к выходу переполнения суммирующего счетчика, к второму входу первого элемента ИЛИ, через элемент задержки к первому входу второго элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с блоком управления, и к уп- 5 равляющему входу счетчика глубины, выходы которого соединены с информационными выходами устройства и входами второго буферного регистра, выходы которого под; ключены к информационным входам счетчика глубины, соединенного входом установки «О с входом начального запуска устройства и с блоком управления, а счетным входом - с выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу управляемого генератора, второй вход второго элемен0

5

0

0

5 соединен с блоком управления, а

блока и информационным входам первого буферного регистра, выходами подключенного к информационным входам вычитающего счетчика, вход установки «О вычитающего счетчика, управляющий вход устройства и выход усилителя синхронизатора соединены с соответствующими входами блока управления, соединенного соответствующими выходами с сигнальным входом устройства и с входами управления мощностью генератора синхронизатора и импульсного генератора, а щинами прямой и обратной связи с вычислительным устройством, выходом подключенным к входу управляемого генератора, входом - к выходу синхронизатора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вычислительное устройство содержит блок определения средней величины, выполненный в виде цифроаналогового преобразователя, и блок определения границ отрезков, содержащий блок измерения периода, два блока памяти, арифметическое устройство, буферный регистр и логическую схему, при этом блок измерения периода одним входом соединен с вы- ходом синхронизатора, а другим входом и выходом - с блоком управления и информационными выходами - с входами первого и второго блоков памяти, адресные входы и входы управления которых подключены к блоку управления, а информационные выходы - к входам арифметического устройства, соединенного управляющими входами с блоком управления, а информационными выходами - с входами блока

определения средней величины, логической схемы и буферного регистра, управляющий вход которого подключен к блоку управления, а информационные выходы - к входам логической схемы, управляющий вход и выход которой соединены с блоком управления, блок определения средней величины выходом соединен с входом управляемого генератора, выполненного в виде преобразователя напряжения в частоту.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вычислительное устройство содержит три аналоговых блока памяти, два усилителя и схему сравнения, при этом управляемый генератор выполнен в виде уп5 равляемого напряжением генератора, а формирующий каскад синхронизатора выполнен в виде фазового детектора, первый вход которого подключен к выходу усилителя, второй - к выходу генератора синхронизатора, а выход - к первому входу первого усилителя и к выходам первых двух блоков памяти, выходы которь1х соединены с первым и вторым входом второго усилителя, выходом подключенного к входу управляемого генератора, выход первого блока

5 памяти подключен еще и к второму входу первого усилителя, выходом соединенного с одним входом схемы сравнения непосредственно, а с другим - через третий блок памяти, и выход схемы сравнения под- ключен к блоку управления, соединенному

0 соответствующими выходами с управляющими входами трех блоков памяти, схемы сравнения и третьим входом второго усилителя.

0

Изобретение относится к области ультразвуковых измерений расстояний и предназначается для измерения глубины при каротаже взрывных скважин на открытых карьерах. Цель - повышение точности и помехозащищенности. Устройство основано на использовании двух каналов и автоматического изменения коэффициента передачи второго канала. Новым в устройстве является то, что введены коммутатор, второй триггер, два элемента И, суммирующий и вычитающий счетчики, два буферных регистра, три элемента ИЛИ, элемент задержки, управляемый генератор, счетчик глубины, блок управления и вычислительное устройство, при этом вновь введенные элементы соединены между собой соответствующими связями. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. I (Л

.3