Устройство для автоматической настройки корреляционного измерителя сигналов акустического каротажа Советский патент 1990 года по МПК G01V1/48 

Изобретение относится к области геофизических исследований скважины акустическими методами и является усовершенствованием устройства по авт.,св. № 1562876.

Целью изобретения является повышение надежности работы системы автоматической настройки при изменении частоты принимаемого сигнала.

На фиг, 1 представлена структурная схема дополнительной части устройства; на Фиг. 2 - эпюры напряжений на выходе ее основных блоков.

Схема содержит блок 1 измерения частоты, включающий усилитель-ограничитель 2, аналоговый ключ 3, формирователь 4 управляющего цуга, форми- рЬватель 5 окна измерения частоты, интегратор 6, компараторы 7 и 8, схемы 9 и 1 О совпадения, счетчик 11 с регулируемым коэффициентом пересчета и реверсивный счетчик 12.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. 2а) поступает в блоке I измерения частоты на вход усилителя-ограничителя 2. Прямоугольные импульсы с его выхода (Фиг. 26) подаются на вход аналогового ключа 3„ В момент прихода полезного сигнала в корреляционном измерителе вырабаты- вается импульс первого вступления (фиг. 2в) , который запускает формирователь 4 управляющего цуга. На управляющие шины Формирователя 4 поступает также код частоты полезного сигнала. На основе этой информации в ней вырабатываются прямоугольные колебания с частотой в 2 раза выше, чем у полезного сиг шла (фиг „ 2г) . Этот -цуг подается на вход Формирователя 5 окна измерения частоты, который из него вырабатывает прямоугольный импульс,, равный одному периоду и расположенный симметрично относительно, например, пятой фазы приходящего сигнала (фиг. 2, эпюры з и а)„ Этот импульс открывает аналоговый ключ 3, который пропустит на интегратор 6 определенную часть входного сигнала (фиг. 2,и) При точном совпадении периода полез- ного сигнала и длительности окна измерения частоты (фиг. 2,з) напряжение на выходе интегратора 6 в результате заряда-разряда не изменится (фиг. 2, эпюра и), площади положительных и от- рицательных колебаний равны между собой. При несовпадении периода сигнала и длительности импульса (фиг. 2,з) равновесие заряда и разряда в интеграторе нарушается и напряжение на его выходе получает некоторое приращение, прямо пропорционально зависящее от степени рассогласования. На йиг.2, эпюра к представлено окно измерения для случая, когда частота управляюще- го цуга стала ниже удвоенной частоты сигнала. В этом случае (фиг. 2, эпюра л) в интеграторе будет превалировать разряд над зарядом, напряжение на его выходе начнет увеличиваться в отрицательную сторону. При достижении им определенного уровня сработает компаратор 7 и откроется схема 9 совпадения. В результате импульсы с выхода счетчика 11 с определенной час- тотой начнут поступать на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. Его содержимое начнет уменьшаться, а

вместе с ним и период колебаний на выходе формирователя 4 управляющего цуга, а также длительность импульса, открывающего аналоговый ключ 3. Этот процесс будет происходить до тех пор, пока период входного сигнала и длительность окна измерений частоты не станут равными. При разбалансе между ними в другую сторону напряжение на выходе интегратора 6 начнет увеличиваться в положительную сторону, сработает компаратор 8, откроется схема 10 совпадения и число импульсов, записанное в реверсивном счетчике 12, начнет увеличиваться. Для согласования скорости отработки с частотой сигнала импульсы на вход реверсивного счетчика 12 поступают через счетчик 1 1 с регулируемым коэффициентом пересчета, частота импульсов на выходе которого определяется кодом периода полезного сигнала. При низкой частоте сигнала коэффициент пересчета в счетчике 1 мал и импульсы на вход счетчика 12 поступают чаще. При увеличении же частоты сигнала скорость их поступления уменьшается. Таким образом, удается в системе избежать режима перерегулирования при сохранении высокой скорости отработки на низких частотах. Колебания с выхода формирователя управляющего цуга поступают на программное устройство системы автонастройки на первое вступление, которое вырабатывает импульсы, точно соответствующие первой и третьей фазам приходящего сигнала (Фиг. 2, эпюры е, ж), независимо от его частоты. Этим достигается стабильность работы системы автонастройки во всем диапазоне частот входного сигнала.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической настройки корреляционного измерителя сигналов акустического каротажа по авт. ев, № -1282031, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы системы автоматической настройки при изменении частоты принимаемого сигнала, в него дополнительно введены блок измерения частоты с тремя входами и выходом, при этом первый вход соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, второй и третий входы соответственно с четвертым и третьим входами устройства, а выход блока измерения частоты соединен с входом программного устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок измерения частоты содержит последовательно включенные усилитель-ограничитель, аналоговый ключ и интегратор, а также два компаратора, две схемы совпадения, реверсивный счетчик, формирователь окна измерения частоты счетчик с регулируемым коэффициентом пересче

первой и второй схем совпадения, у которых вторые входы соединены с выходом счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета, а выходы соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, выход которого, в свою очередь, соединен с управляющими входами счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета и формирователя управляющего цуга, выход которого связан с входом формирователя окна измерения частоты и является выходом блока измерения час

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин акустическими методами. Целью изобретения является повышение надежности работы системы автоматической настройки при изменении частоты принимаемого сигнала. Поставленная цель достигается введением в устройство автоматической настройки блока измерения частоты, включающего усилитель-ограничитель, аналоговый ключ, формирователь управляющего цуга, формирователь окна измерения частоты, интегратор, два компаратора, две схемы совпадения, счетчик с регулируемым коэффициентом пересчета и реверсивный счетчик. Измерение частоты сигнала производится на основе знакового перемножения и последующего интегрирования одного периода входного сигнала с импульсом, равным периоду управляющего цуга. При достижении заданной величины расстройки срабатывает (в зависимости от ее знака) один из компараторов, открывающий соответствующую схему совпадения. В результате на тот или иной вход реверсивного счетчика начинают поступать импульсы. Код с выхода счетчика задает частоту управляющего цуга. При достижении равенства частот сигнала и управляющего цуга изменение содержимого счетчика прекращается. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

та и формирователь управляющего цуга, $ тот, при этом выход (Ьормирователя ок- при этом вход усилителя-ограничителя на измерения частоты соединен с уп- является первым входом блока, инвертирующий вход первого и неинвертирующий вход второго компараторов соединены с источниками порогового напряжения, 20 вторые входы компараторов соединены с выходом интегратора, а выходы компараторов - с входами соответственно

равляющим входом аналогового ключа, тактовый вход счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета является вторым, а запускающий вход Формирователя управляющего цуга - третьим входом блока измерения частоты.

тот, при этом выход (Ьормирователя ок- на измерения частоты соединен с уп-

равляющим входом аналогового ключа, тактовый вход счетчика с регулируемым коэффициентом пересчета является вторым, а запускающий вход Формирователя управляющего цуга - третьим входом блока измерения частоты.

Фиг1