УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ и ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Советский патент 1964 года по МПК H03M1/12 

Известны устройства считывания и преобразования в цифровой код времени прихода сейсмических волн с фотооптических сейсмограмм, содержащие блок считывания и счетно-решающее устройство. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено разрезным барабаном, выполненным из немагнитного материала, с набором нрижимных планок, тремя магнитными головками, смонтированными на направляющей, закрепленной на эксцентриках, и электромагнитом нодмагничивания по всей щирине сейсмограммы, имеющим полый цилиндрический сердечник с продольной прорезью, образующая которого равна образующей барабана. Такое выполнение устройства нозволяет вводить данные в универсальную цифровую вычислительную машину путем магнитного считывания информации о времени прихода волн, предварительно обработанной вручную прн помощи магнитного материала и специального шаблона. Для исключения погрешности, связанной с неравномерностью скорости вращения лентопротяжных механизмов при первоначальной регистрации и при считывании, интерполятор подсоединен к выходу первого ключа, входы которого подсоединены к выходам усилителя магнитной головки считывания нулевой отметки, а также к генератору импульсов. Выход интерполятора подключен к второму ключу, подсоединенному такж:е к выходу первого ключа. Выход второго ключа нодсоединен к нервому сумматору, подключенному также к третьему ключу, нервый вход которого нодсоединен к выходу первого ключа, а второй к счетчику, вход которого подключен к четвертому ключу, подсоединенному к магнитной головке считывания нулевой отметки. Выход нервого сумматора подсоединен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подсое.аинен к блоку поправок, вводимых оператором вручную. Выход второго сумматора подсоединен к выходному регистру. Выход первого ключа нодсоединен к датчику адресов. Выходы усилителей магнитной головки считывания нулевой отметки и магнитной головки считывания меток времени подключены к схеме совпадений. На фиг. 1 изображена кинематическая схема блока считывания предлагаемого устройства; па фиг. 2 - функциональная схема счетно-решающего устройства. Барабан / лентонротяжного механизма блока считывания является немагнитным и допускает установку на нем нри считывании лент шириной до 400 мм и длимой до 1600 льи. Длина 1600 мм соответствует времени регистрации 4 се/с и скорости протяжки бумаги 0,4 м/сек. Размеченная сейсмограмма натягивается на барабан 1 и закрепляется планкой 2. С помощью эксцентрика 5 регулируется положение направляющей 4, несущей неподвижные считывающие магнитные головки 5 и 5 и каретку 7 с подвижной магнитной головкой 5, для обеспечения параллельности направляющей линиям, соединяющим метки времени сейсмограмм. Такое регулирование позволяет в небольших пределах выбирать систематический перекос ленты при установке ее на барабан, либо компенсировать перекос меток времени на сейсмограмме, возникщий при первоначальной регистрации. Правильность установки направляющей 4 контролируется при вращении барабана с помощью неподвижных головок 5 и 6.

Барабан 1 вращается от электродвигателя 9 через привод. После каждого оборота барабана / подается каретка 7 .с подвижной магнитной головкой для перехода к считыванию очередной трассы.

Механизм подачи срабатывает в момент, когда к подвижной головке обращена нерабочая зона барабана с планкой 2. На валу 10 барабана / закреплен кулачок //, который при каждом обороте барабана толкает ролик зубчатого сектора 12, находящегося в зацеплении с шестерней 13, жестко закрепленной с храповыми полумуфтами 14.

В момент рабочего хода зубчатого сектора 12 вращение щестерни 13 с помощью храповых полумуфт 14 передается ходовому многозаходному винту /5. Вращением винта 15 осуществляется поступательное перемещение маточной гайки (на чертеже не показана) и подача жестко связанной с ней каретки 7. Возвращается каретка 7 в начальное положение (или в любое другое) вручную путем вывода зуба маточной гайки из зацепления с помощью кнопки (на чертеже не показано).

Во время контроля установки направляющей планки 4, выполняемом при вращающемся барабане 1, каретка 7 не подается. Для этого зубчатый сектор 12 фиксируется в крайнем положении, при котором кулачок 11 вращается свободно, не касаясь ролика сектора 12.

Одна из неподвижных головок предназначена для считывания сигнала нулевой отметки, другая для считывания меток времени сейсмограмм. Для контроля параллельности направляющей линии, соединяющей метки времени сейсмограмм, сигналы нулевых меток времени подаются через усилители 16 и 17 на счетчик 18, с выхода которого поступает контрольный сигнал лишь в случае правильной установки направляющей 4.

Подвижная головка считывает метки времени прихода фаз сейсмических колебаний, которые наносятся на фотооптические сейсмограммы, при помощи приспособления, представляющего собой чертежный стол с кульманом, одна из линеек которого заменена специальным шаблоном. Шаблон позволяет без искажения времени размещать магнитные штрихи, соответствующие отдельным прокореллированным экстремумам, таким образом, что

величина интервалов между рядами меток, принадлежащих одной дорожке сейсмдграммы, остается постоянной и фиксированной для всех сейсмограмм. Это позволяет унифицировать ввод исходных данных с различных сейсмограмм, так как интервал между соседними дорожками на каждой лепте, как правило, изменяется в широких пределах из-за того, что расстановка бликов гальванометров в сейсмических осциллографах не стандартизирована.

Шаблон представляет собой планку из прозрачного материала с визиром, имеющую шестьдесят вырезов. Количество вырезов соответствует максимальному числу дорожек сейсмограмм, высота вырезов - длине магнитных щтрихов, а интервал между центрами вырезов соответствует шагу, с которым магнитпая головка перемещается поперек сейсмоленты при считывании. Нулевая метка наносится на сейсмограмму при помощи этого шаблона.

Блок считывания снабжен также электромагнитом для подмагничивания магнитных щтрихов, нанесенных, на сейсмограмму.

Электромагнит выполнен аналогично считывающим головкам и имеет полый цилипдрический сердечник с продольной прорезью. Длина электромагнита равна образующей барабана. Логическая схема этих устройств реализует выражение вида:

+ ,

L о«

где tsi - время прихода волны; Ч - цена меток времени на сейсмограмме;

/С - число меток времени от начала отсчета до волны

Я; - число импульсов генератора в интервале tsi - Тj ;

п - число импульсов генератора в интервале Гу+1 - Tj ; т - поправка на момент взрыва. В счетчике 18 последовательно суммируются метки времени с одновременным умножением величины Т), выраженной в миллисекундах. Показания счетчика считываются импульсом вступления или фазы прокоррелированной волны (tsi). Сброс счетчика осуществляется после окончания считывания каждой трассы импульсом нулевой отметки, поступающим с неподвижной магнитной головки 6.

Интерполятор 19 содержит счетчик 20, считывающий импульсы масштабного генератора в интервале между двумя метками времени (ТJ+1 - Т), запоминающий регистр 21, множительный блок 22 и блок 23 деления.

мент (величина ni ) и второй раз в момент прихода импульса Гу-ц (величина п). Значение «1 умножается на постоянную TJ. На выходе интерполятора получается величина г -,

выраженная в целых миллисекундах. Результат интерполяции складывается в суммирующем звене 24 с показанием счетчика J8 и далее в суммирующем звене 25 с поправкой т на момент взрыва (интервал времени между импульсом отметки момента взрыва на сейсмограмме и нулевой линией), которая определяется оператором визуально и вводится через блок 26. Окончательный результат поступает на выходной регистр 27 и оттуда в оперативное запоминающее устройство цифровой электронной вычислительной машины.

Запись в запоминающем устройстве осуществляется по адресам с шагом, равным количеству трасс на сейсмограмме, вырабатываются адреса блоком 28.

Таким образом, в оперативном запоминающем устройстве последовательно размещаются результаты преобразования, относящиеся к одной оси синфазности, затем к другой и т. д. Это значительно упрощает программирование дальнейшей обработки сейсмограмм с помощью вычислительной машины.

В случае выпадения на одной из трасс импульса прокореллированной волны на ленте вблизи ожидавшегося времени вступления или фазы колебания наносятся магнитным карандашом или магнитными чернилами два штриха рядом. Логическая схема, реагируя на сигнал от сдвоенного штриха, вырабатывает управляющий импульс, сбрасывающий показания счетчика 20 и регистра 21 и запрещающий выход показаний со счетчика 18 и подачу сигнала с блока 26 поправки, обеспечивая таким образом нулевые показания на выходе устройства.

Устройство содержит линии задержки, необходимые для ввода чисел в блоки 22-25 в строгом соответствии с разрядностью чисел, схемы формирования служебных импульсов для управления блоками деления и выработки адресов, усилитель подвижной головки 29, ключи 30-33 и генератор 34.

Все устройство собрано на ферритдиодных модулях, общее количество которых не превышает 500.

Точность работы устройства определяется точностью отработки второго слагаемого суммы. В этом слагаемом (см. формулу) число п онределяется количеством импульсов генератора 34 в интервале . Чем больше импульсов укладывается в этом интервале, тем с большей точностью возможно определить интервал. То же самое можно сказать о точности онределения интервала TJ , , характеризуемого числом «1, поскольку последнее является частью п. Величина п зависит от

рабочей частоты генератора, линейных размеров интервала Тj , Гу+1на сейсмограмме и скорости вращения барабана.

Предлагаемое устройство обеспечивает точnность считывания +0,001 сек и считывание времени прихода вступлений и фаз сейсмических волн с сейсмограммы, содержащей 60 трасс и 60 осей синфазности за время, не превышающее 4 мин.

Предмет изобретения

1.Устройство считывания и преобразования в цифровой код времени прихода сейсмических волн с фотоонтических сейсмограмм, содержащее блок считывания и вычислительное устройство, отличающееся тем, что, с целью ввода данных в универсальную цифровую вычислительную машину путем магнитного считывания информации о времени прихода волн, предварительно обработанной вручную при помощи магнитного материала, и специального шаблона, позволяющего обрабатывать стап дартные фотооптические сейсмограммы любого типа, оно снабжено разрезным барабаном, выполненным из немагнитного материала, с набором прижимных планок; тремя магнитными головками, закрепленными на направляющей, укрепленной на эксцентриках; электромагнитом подмагничивания по всей щирине сейсмограммы, имеющим полый цилиндрический сердечник с продольной прорезью, образующая которого равна образующей бара бана.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью исключения погрешности, связанной с неравномерностью скорости вращения лентопротяжных механизмов при первоначальной регистрации и при считывании, в нем интерполятор подсоединен к выходу первого ключа, входы которого присоединены к выходам усилителя магнитной головки считывания нулевой отметки, а также к генератору импульсов; выход интерполятора подключен ко второму ключу, подсоединенному также к выходу первого ключа; выход второго ключа подсоединен к первому сумматору, подключенному также к третьему ключу, первый вход которого подсоединен к выходу первого ключа, а второй - к счетчику, вход которого подключен к четвертому ключу, подсоединенному к магнитной головке считывания нулевой отметки; выход первого сумматора подсоединен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подсоединен к блоку поправок, вводимых оператором; выход второго сумматора подсоединен к выходному регистру; выход первого ключа подключен к датчику адресов, а выходы усилителей магнитной головки считывания нулевой отметки и магнитной головки считывания меток времени подключены к схеме совпадений.

72

J3

Фиг.1

I

Риг 2