Способ измерения длины каротажного кабеля и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК G01B7/04 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения ферромагнитных изделий, в частности длины каротажного кабеля, спускаемого в скважину.

Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости устройства измерения длины каротажного путем устранения взаимного влияния магнитных меток, наносимых на кабель на расстоянии, превышающем длину магнитной метки, и последовательного попарного переключения элементов воспроизведения, расположенных на расстоянии, не превышающем длины магнитной метки, в за.висимости от направления перемещения кабеля.

Способ измерения длины каротажного кабеля реализуется Следующим образом.

На кабель последовательно наносят магнитные метки на расстоянии, превышающем длину магнитной метки, а слежение за перемещением центра магнитной метки осуществляется попарно переключающимися в зависимости от направления движения кабеля элементами воспроизведения, расположенными на расстоянии, не превышающем длину магнитной метки друг от друга, и по достижении центром магнитной метки крайнего элмента воспроизведения на кабель наносится следующая метка.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 элементов воспроизведения, первый и второй коммутаторы 2 и 3, инвертор 4, первый и второй фазовые детекторы 5 и 6, генератор 7 тока питания, реверсивный счетчик 8 с предварительной установкой числа, элемент ИЛИ 9,формирователь 10 импульсов намагничивания, элемент 11 нанесения магнитных меток и регистратор 12.

Блок 1 элементов воспроизведения состоит из п магнитомодуляционных датчиков (например,восемь) и соедин с коммутаторами 2 и 3 так, что выход каждого датчика, кроме крайнего подан одновременно на оба коммутатора.

Выход коммутатора 2 подан на вхо фазового детектора 5 непосредственно, а коммутатора 3 через инвертор А - на фазовый детектор 6. Для синхронизации фазовых детектороь 5 и 6 их входы соединены с генератором 7 тока питания, с которого подается питающий ток на блок 1 элементов воспроизведения.

Выходы фазовых детекторов 5 и 6 поданы на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 8 с предварительной установкой числа, равной половине элементов воспроизведения. На выходе реверсивного сче

5

0

5

чика 8 формируется адресный код коммутаторов 2 и 3, а выходы переполнения 40 и : п поданы на регистратор 12 и через элемент ШШ 9 соединены с формирователем 10 импульсов намагничивания и с установочным входом С реверсивного счетчика 8 с предварительной установкой числа.

Выход формирователя 10 импульсов намагничивания соединен с элементом 11 нанесения магнитных меток.

Устройство для измерения длины каротажного кабеля работает следующим образом.

На кабель наносится первая магнитная метка элементом 11 нанесения магнитных меток, вьтолненным в виде соленоида. При движении кабеля магнитная метка последовательно фиксируется каждым датчиком блока элементов воспроизведения.

При движении кабеля в одну из ближайших к элементу 11 нанесения магнитных меток датчик блока 1 элементов воспроизведения фиксирует прохождение метки, сигнал которого проходит через коммутатор 2 на фазо- вьв1 детектор 5 и коммутатор 3 через инвертор 4 на фазовый детектор 6. На фазовые детекторы 5 и 6 одновременно подается опорное напряжение с генератора 7 тока питания, создающего питающий ток датчиков блока 1 элементов воспроизведения.

Момент перехода точки с нулевой поперечной составляющей намагниченности, т.е. переход с одного полюса на другой в зависимости от направления перемещения кабеля, отмечается одним из фазовых детекторов 5 или 6. С выхода фазовых детекторов 5 или 6 сигнал поступает на соответствующий вход +1 или -1 реверсивного счетчика 8 с предварительной установкой числа, равного половине числа датчиков в блоке 1 элементов воспроизведения.

При движении в одну сторону происходит суммирование, а при движении в обратную - вычитание казвдого импуль- 0 са, приходящего с фазовых детекторов 5 или 6, в реверсивном счетчике 8 с предварительной установкой числа. Код числа, формируемый на выходе реверсивного 8 подаётся 5 на, адресный вход А коммутаторов 2 и 3. Элементы воспроизведения подсоединены к коммутаторам таким образом, что каждому адресному коду

0

5

0

5

соответствует подключение только двух элементов воспроизведения. При этом сигнал с одного из подключенных элементов воспроизведения пропускает коммутатор 2, а с другого - коммутатор 3.

Процесс слежения за перемещением маг11итной метки повторяется д достижения, ее крайнего элемента воспроизведения. В этот момент на реверсивном счетчике 8 с предварительной установкой числа накапливается код, равный числу элементов воспроизведения, что соответствует появлению сигнала на выходе переполнения, который через элемент ИЛИ 9 поступает на формирователь 1 импульсов намагничивания и элемент 11 нанесения магнитных меток и устнавливает новую магнитную метку. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 9 поступает на вход С предварительной установки числа реверсивного счетчика 8 и возвращает его в исходное состояние. Одновременно сигнал с выхода переполнения ( п) реверсивного счетчика 8 поступает на соответствующий вход регистратора 12, в котором накапливается код равный числу интервалов квантования по длине, и преобразование его в величину, удобную для восприятия

В случае перемещения кабеля в обратном направлении до достижения крайнего элемента воспроизведения магнитная метка отмечается элементом воспроизведения сигнал с которого пропускается коммутатором 3 через инвертор 4 на фазовый детектор 6 и на вход (-1) реверсивног счетчика 8. При этом адресный код уменьшается, что приводит к переключению коммутаторов 2 и 3 в обратном горядке вплоть до достижения магнитной меткой другого крайнего элемента. В этот момент коммутатор 3 пропускает сигнал на вход (-1) реверсивного счетчика 8 и устанавливает его в нулевое состояние, а на выходе переполнения ( 0 появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 9 подается на формирователь 10 импульсов намагничивания и устанавливается магнитная метка. Процесс непрерывно повторяется, и в регистраторе накапливается величина текущей длины.

5167526

Так как расстояние между устанавливаемыми метками достаточно большое то исключается их взa MQBЛИяниe и они , могут быть однополярными.

Таким образом в процессе перемещения кабеля элементы воспроизведения непрерьгоно следят за магнитной меткой независимо от направления ее пе- Q ремещения вплоть до момента простановки новой магнитной метки. Этим достигается высокая помехоустойчивость, так как центр магнитной метки всегда находится между двумя элементами вос- 15 произведения, сигналы которых пропускаются на выход коммутаторов и находятся в сильном магнитном поле метки,

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1.Способ измерения длины каротажного кабеля, заключающийся в том, что на кабель наносят магнитные метки, которые считьшают через опреде- ленньш интервал квантования с учетом направления перемещения кабеля, принимая за начало отсчета каждого интервала квантования длины точки с нулевой лоперечной составляющей намагниченности в центре магнитной метки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, слежения за перемещением центра магнитной метки, принятой за начало отсчета, осуществляют последовательным и попарным переключением элементов воспроизведения в зависимости от направления перемещения кабеля и по достижении центра магнитной метки одного из крайних элементов воспроизведения устанавливают новую магнитную метку.

2.Устройство для измерения длины каротажного кабеля, содержащее элемент нанесения магнитных меток, блок воспроизведения, соединенньй с ним блок электронной обработки, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, блок воспроизведения выполнен в виде двух групп, каждая из которых состоит из п элементов воспроизведения, расположенных по обе стороны от элемента нанесения магнитных меток, а блок электронной обработки вьтолнен в виде первого и второго коммутаторов, первого и второго фазовых детекторов.

инвертора, реверсивного счетчика с предварительной установкой числа, регистратора, элемента ИЛИ, формирователя импульсов намагничивания и генератора тока питания, выходы п-1 элементов воспроизведения каждой группы соединены с (п-1)-ми входами обоих коммута.торов, выход п-го элемента воспроизведения первой группы соединен с п-м входом первого коммутатора, выход п-го элемента воспроизведения второй пруппы соединен с п-м входом второго коммутатора, выход первого коммутатора соединен с первым входом первого фазового детектора, выход второго коммутатора через инвертор - с первым входом второго фазового детектора, вторые входы фазовых детекторов соединены с первым выходом генератора тока

питания, а второй выход генератора тока питания соединен с входом блока воспроизведения, выходы первого и второго фазовых детекторов соединены соответственно с прямым и обратным входами реверсивного счетчика с предварительной установкой числа, выход которого соединен с адресными входами обоих коммутаторов, выходы переполнения реверсивного счетчика с предварительной установкой числа соединены с входами регистратора и через элемент ИЛИ - с формирователем импульсов намагничивания и установочным входом реверсивного счетчика с предварительной установкой числа, а выход формирователя импульсов намагничивания соединен с входом элемента нанесения магнитных меток.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещения ферромагнитных изделий, в частности длины каротажного кабеля. Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости устройства измерения длины каротажного кабеля путем устранения взаимного влияния наносимых на него магнитных меток. На катель наносится магнитная метка, которая при движении последовательно считывается элементами блока 1 воспроизведения. Сигналы от элементов блока 1 воспроизведения поступают одновременно на входы первого и второго коммутаторов 2 и 3. Сигнал с выхода первого коммутатора 2 поступает на первый вход первого фазового детектора 5, а сигнал с выхода второго коммутатора 3 через инвертор 4-на первый вход второго фазового детектора 6. На вторые входы фазовых детекторов поступает сигнал от генератора 7 тока питания, выходные сигналы фазовых детекторов 5 и 6 поступают на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 8 с предварительной установкой числа, выход которого соединен с адресными входами первого и второго коммутаторов 2 и 3, которые коммутируют в зависимости от поступившего адреса на выходы сигналы соответствующих выходов блока 1 воспроизведения. Сигналы с выходов переноса реверсивного счетчика 8 поступают на регистратор 12, а через элемент ИЛИ 9 на вход установки числа реверсивного счетчика 8 и вход формирователя 10 импульсов намагничивания и элемент 11 нанесения магнитных меток и устанавливает новую магнитную метку. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.