Устройство фиксации возбуждения излучателей акустического зонда Советский патент 1988 года по МПК G01V1/52 

hd

QD С) Ю

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для формирования начала временных интервалов, характеризующих время распространения упругих волн при каротаже.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости фиксации моментов возбуждения излучателей акустического зонда.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства} на фиг. 2 - эпюры импуль Сов на его элементах.

Основными функциональными элементами устройства являются амплитудный (искриминатор положительных импуль- toB, схема 2 совпадения, амплитудный дискриминатор 3 отрицательных импуль- (JOB, схема 4 совпадения, смеситель 5 Фдковибратор 6 запрещающих импульсов, иоследовательно соединенные дифференцирующий усилитель 7 и детектор 8 перехода через нуль. Входы дискрнмина- lopoB соединены между собой и являют- 4я входом системы. Схемы 2 и 4 совпадения подключены по одному из входов К выходам дискриминаторов соответст- йенно 1 и 3, выходы схем совпадения Подключены к входам смесителя 5 и че- f|e3 смеситель соединены с входом одно- й ибратора -6 запрещающих импульсов. одновибратора запрещающих им- п ульсов подключен к вторым входим cjxeM 2 и 4. (Совпадения , Вход усилите- J:JH 7 подключен к входу системы. Схе- 2 и 4 совпадений имеют третьи вхо- , к которым подключен выход детек- трра 8 перехода- через нуль. I В процессе исследований околог - с|кважинной среды акустическим зондом (ри акустическом каротаже) чередую- разнополярные синхроимпульсы - пЬложительные 9 (от момента возбуждения дальнего) и отрицательные 10 (от момента возбуждения ближнего относительна звукоприемника излучателей)j а также информаисионные сигналы 11 и 12 тех же излучателей (в случае использования общей с синхроимпульсом линии связи) поступают от зонда по каротажному кабелю на вход системы - амплитудные дискриминаторы 1 и 3. дискриминатор 1 срабатывает от положительных синхроимпульсов 9 дальнего ивлучателя, положительного хвоста 13 синхроимпульса ближнего излучателя, обусловленного переходными процесса

0

5

0

5

0

5

0

5

ми в цепях передачи синхроимпульсов, а также от информационных сигналов. Соответственно дискриминатор 3 срабатывает от отрицательного синхроимпульса 10 ближнего излучателя, отрицательного хвоста 14 синхроимпульса дальнего излучателя и от информационных сигналов.

На выходе дискриминаторов 1 и 3 формируются последовательности импульсов 15 и 16 соответственно, длительность которых определяется длительностью синхроимпульсов на уровнях порогов 17 и 18 ди1,криминации дискриминаторов, которыз установлены чуть ниже вершины синхроимпульсов и имеют значения порядка 70-80% от амплитуды синхроимпульсов.

И отульсы с выходов дискриминаторов поступают на первые входы Схем совпадения, обеспечивая состояние ожидания (при исходных уровнях напряжений от одновибратора запрещающих импульсов на втором входе схем совпадения). Состояние ожидания схем совпадения переходит в состояние срабатывания при переходе соответствующих сияхрош-тульсов (9 для схемы 2 и 0 для схемы 4) через положение экстремума - вершину соответствующего сннхрош пульса. Этот момент дифференцирующий усилитель 7 отмечает переходом через нуль выходного напряжения 19, а детектор 8 перехода через нуль формирует на выходе импульсы 20, соответству1ощие по времени этим моментам. Импульсы 20 поступают на третий вход схемы совпадения,обеспечивая получение на выходе схемы 2 импульсов 21, соответствующих по времени интервалу срабатывания дискриминатора 1, т.е. фиксации синхроимпульса 9 от дальнего излучателя, а на выходе схемы 4 - импульсов 22, соответствующих по времени интервалу срабатывания дискриминатора 3, т.е. фиксаций синхроимпульса 10 от ближнего из-, лучателя, С выходов схем совпадения импул1 сы 21 и 22 поступают на измери- . тельную часть наземной аппаратуры для формирования временных интервалов, начинающихся в момент фиксации синхроимпульсов и заканчивакщихся в момент фиксации упругих колебаний звукоприемником зонда. Одновременно через смеситель 5 импульсы 21 и 22 поступ:ают на вход одновибратора 6 запрещающих импульсов, который сраба

тывает от заднего фронта импульсов 21 и 22, формируя запрещающие импульсы 23, длительность которых составляет значительную часть такта Т работы системы -(0,7-0,8)Т. Поступая на вто рой вход схем 2 и 4 совпадения, запрещающие импульсы 23 предотвращают срабатывание схем совпадения после фиксации моментов срабатывания излучателей, блокируя таким образом измерительную часть наземной аппаратуры от ложных срабатываний дискри-. минаторов на хвосты синхроимпульсов, информационный сигнал и разного рода помехи (шумы) в канале фиксации синхроимпульсов.

Благодаря тому, что фиксация синхроимпульсов осуществляется всегда в одной и той же точке - вершине синхроимпульсов, исключается неопределенность задержки момента фиксации относительно момента возбуждения излучателей, зависящая от порогов срабатывания дискриминаторов. Фактически вместо случайной погрешности, зависящей от ряда факторов, в том числе субъективных качеств операторов, вводится систематическая погрешность равная половине длительности синхроимпульса. Эта погрешность легко учитывается в результатах или компенсируется в полученном значении интервального времени 4t при вычитании значения времени распространения колебаний от ближнего излучателя к звукоприемнику из времени распространения колебаний от дальнего излучателя к звукоприемнику (для трехэлементного зонда), поскольку входит с одинаковым знаком в то и в другое время.

Устройство помехоустойчиво, пос- кольку кроме защитных функций одно- вибратора 6 запрев{ающих импульсов за щиту осуществляют дискриминаторы благодаря высоким порогам срабатывания (вблизи вериины синхроимпульсов), недоступным для помех. По этой причине опасный с точки зрения помех интервал между моментами срабатывания дискриминаторов и вершиной синхроимпульсов очень короток и составляет порядка 10-15% длительности нарастающей части синхроимпульса, т,е, единицы микросекунд, поэтому попадание помех в этот интервал (при обычной длительности такта 40 мс) маловероят

но, В то же время неидентичность порогов срабатывания дискриминаторов вследствие дестабилизирующих факторов не имеет значения, поскольку фиксация моментов возбуждения кзцучате- лей осуществляется не по срабатыванию дискриминаторов, а по вершинам синхроимпульсов, отмечаемым общим для положительных и отрицательных синхроимпульсов детектором перехода через нуль. Поэтому пороги срабатывания дискриминаторов во время каротажа не должны контролироваться и регулироваться оператором, что повысит, степень автоматизации процесса акустических измерений.

Использование изобретения позволяет повысить точность фиксации моментов возбуждения излучателей акустического зонда.и, соответственно, увеличить точность измерения интервального времени при повышенной по крайней мере в два раза помехоустойчивос- ти и более высокой степени автоматизации процесса измерений.

30

35

Формула изобретенияУстройство фиксации возбуждения излучателей акустического зонда, включающее амплитудные дискриминаторы положительных и отрицательный импульсов, две схемы совпадения, подключенные по одному из входов к выходам дискриминаторов соответственно положительных и отрицательных импульсов, и одновибратор запрещающих импульсов, причем входы дискриминато40 ров соединены между .собой и являются входом устройства, выходы схем совпадения через смеситель соединены с входом одновибратора запрещающих импульсов , выход которого подключен к

g вторым входам схем совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости фиксации моментов возбуждения излучателей акустического зонда, в устройство введены последовательно соединенные дифференцирующий усилитель и детектор перехода через нуль, схемы совпадения выполнены с третьими входами, причем вход усилителя подключен к входу амплитудных

50

55

дискриминаторов, а выход детектора - к третьим входам схем совпадения.

Otft.f

Изобретение относится к области геофизических исследований, может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для формирования начала временных интервалов, характе- ризуювшх время распространения упругих волн при каротаже. Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости фиксации моментов возбуждения излучателей акустического зонда. Система включает амплитудные дискриминаторы положительных и отрицательных импульсов, схемы совпадения и одновибратор запрещающих импульсов, В систему дополнительно введены последовательно соединенные диф- ференцирукнций усилитель и детектор перехода через нуль. Схемы совпадения имеют третьи входы. Вход усилителя подключен к входу системы, а выход детектора подключен к третьим входам схем совпадения. 2 ип. (Л с:

«

-I

if

t9