МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕГИСТРАТОР КАРОТАЖНЫХ ДАННЫХ Советский патент 1969 года по МПК E21B47/12 G01V3/18 G01D5/12 

Изобретение относится к устройствам для регистрации геофизических данных.

В известных устройствах этого типа, например, преобразователе с магнитной записью (ПМЗ-3), для перекрытия заданного динамического диапазона измеряемого сигнала применен 12-разрядный преобразователь «аналог- код, что не только усложняет схему преобразователя «аналог - код, но и увеличивает избыточность кодовой информации; блок графической записи информации включен до преобразователя «аналог - код, что не позволяет контролировать работу последнего в процессе каротажа.

Предлагаемый регистратор позволяет при заданном оптимальном количестве разрядов преобразователя «аналог - код измерять и запоминать сигнал, меняющийся в широком динамическом диапазоне, а также вести количественную и качественную оценку преобразуемой информации в процессе измерения.

Предлагаемый многоканальный регистратор отличается от .известных тем, что в каждый блок усиления введено логическое устройство для автоматического переключения масштабов и что в нем после цифрового преобразователя включено безынерционное устройство графической регистрации на электрохимической бумаге, выполненное с исполнительным органом типа «гребенка.

Такое выполнение многоканального регистратора позволяет уменьшить объем кодовой инфорлгации и количество разрядов преобразователя «аналог - код при заданных динамическом диапазоне п погрешности преобразования, упростить конструкцию и осуществить постояннный контроль за качеством работы преобразователя в процессе каротажа.

Предлагаемое изобретение представляет

собой совокупность известных узлов, которые в новом сочетании дают новый эффект.

Па чертеже изображена блок-схема рассматриваемого устройства. Устройство представляет собой измерительную часть автоматической каротажной станции и предназначено для записи результатов измерения в виде кода в форме, здобной для ввода в вычислительную цифровую машину, и в графической форме для оперативной интерпретации данных и контроля за работой цифрового преобразователя во время каротажа.

Блок-схема регистратора состоит из следующих узлов: датчиков 7i-/„ измеряемых параметров, блоков усиления (усилителей)

5„, переключателей каналов, цифрового преобразователя «аналог - код 4, устрой ства 5 управления, устройства 6 графической запцси; цифрового зано. гинающего устройства 7 на магнитной ленте, датчика синхроимБлоки усиления содержат логические устройства для автоматического переключения масштабов, что позволяет расширить динамический диапазон измеряемого сигнала и представить регистрируемые числа в форме с ллаваюш,ей запятой (или масштабным коэффициентом). Это дает возможность уменьшить объем записываемой кодовой информации ц сократить количество разрядов цифрового преобразователя при необходимой точности преобразования независимо от величины динамического диапазона сигнала. Соответственно упростилась схема преобразователя «аналог - код.

Каждый блок усиления состоит из собственно транзисторного усилителя типа модулятор - демодулятор с трансформаторным входом и логического устройства. Усилитель содерлсит усилительные секции с автономными выходами, имеющие заданные коэффициенты усиления (масштабы), ключи J0„ и логическое устройство для автоматического переключения выходов усилительных секций (масштабов), содержащее схемы сравнения (11, 12 на максимум и минимум, отмечающие момент сравнения появлением импульсов на выходе; реверсивный триггерный счетчик 13 и диодную матрицу 14, являющуюся дешифратором кода, записанного в реверсивном счетчике, и управляющую ключами lOi-10, осуществляющими переключение выходов усилительных секций в зависимости от уровня входного сигнала.

В качестве устройства графической запис регистратора в отличие от известных использовано безынерционное устройство записи на электрохимической бумаге (включенное на выход преобразователя) с диодным дешифратором 15, преобразующим двоичный код с выхода преобразователя 4 в унитарный позиционный код, и исполнительным органом типа «гребенка 16.

Электроды «гребенки, количество которых равно числу уровней квантования, электрически изолированы и прижаты к электрохимической бумаге 17, на которой образуется графическое изображение измеряемого параметра в виде последовательности темных точек, возникающих на бумаге при прохождении через соответствующий электрод импульса тока.

Такое сочетание узлов в отличие от известных устройств позволяет осуществить постоянный контроль за работой преобразователя «аналог- код в процессе каротажа, упростить конструкцию и практически устранить инерционность исполнительного органа графической записи.

Цифровое магнитное запоминающее устройство, примененное в регистраторе, имеет привод лентопротяжного механиз.ма, выполненный на шаговом двигателе, для управления используются импульсы синхронизации со скоростью следования, пропорциональной скорости движения датчика в скважине. Применение такого устройства позволяет записывать на магнитную ленту неравномерно поступающую информацню с постоянной плотностью. Цифровое магнитное запоминающее устройство 7 содержит шаговый двигатель 18, схему 19 управления шаговым двигателем, усилитель-формирователь 20, блок магнитных головок 21 и магнитную ленту 22.

Предлагаемый регистратор работает следующим образом.

Сигналы от датчиков поступают на соответствующие входы многомасштабных измерительных усилителей . Папряжение

с выходов автономных секций через ключи lOi-10„ подается на схемы сравнения 11 и 12, причем один из ключей находится в положении «открыто, остальные - в положении «закрыто. Если выходное напряжение секции находится в заданных пределах, то схемы сравнения // и 12 и.мпульсов не выдают. Если же напряжение вышло из заданных пределов, то на выходе одной из схем сравнения образуются импульсы, поступающие на выход реверсивного счетчика 13. Счетчик через диодную матрицу 14, управляя ключами , переключает выходы усилительных секций, пока выходное напряжение не войдет в заданные пределы, т. е. устанавливается определенный масщтабный коэффициент. Время нереключения может достигать десятков микросекунд. Усиленный сигнал через переключатели каналов подается на преобразователь «аналог-код 4. Импульсы синхронизации с датчика синхроимпульсов 8 поступают на устройство 5 управления, которое управляет работой переключателей каналов и преобразователя «аналог - код таким образом, что после прихода первого синхроимпульса производится формирование двоичиого эквивалента сигнала по первому каналу, после второго синхроимпульса - по второму и т. д. Из преобразователя двоичный эквивалент

ноступает в устройство графической записи и устройство управления. В устройстве графической записи в зависимости от кодовой комбинации выбирается один из электродов «гребенки. Из устройства управления двоичный

эквивалент сигнала, сформированный в машинное слово, совместно с информацией о глубине и начале слоя выдается на цифровое .магнитное запоминающее устройство 7 для записи на магнитную ленту. Одновременно

устройство 5 управления выдает в устройство 6 графической записи импульс тока, который поступает на выбранный электрод «гребенки 16. Ток, воздействуя на электрохимическую бумагу 17, оставляет на ней темные точки.

Последовательность таких точек образует на бумаге график, отображающий изменение измеряемого сигнала во времени.

поступает в цифровое магнитное запоминающее устройство на усилитель-формирователь 20 и с него - на блок магнитных головок 21. Импульсы синхронизации с датчика синхроим1пульсов 8 поступают на схему 19 управления шаговым двигателем и обеспечивают поворот ротора шагового двигателя 18 на один шаг; соответственно на заданный шаг продвигается магнитная лента 22, на которой в это время залисывается заданный объем информации.

Предмет изобретения

Многоканальный регистратор каротажных данных , содержащий в каждом канале датчик информации, блок усиления, переключатель каналов, а также цифровой преобразователь «аналог - код, устройство управления, цифровое запоминающее устройство и датчик синхроимиульсов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения объема кодовой информации и количества разрядов в преобразователе

«аналог - код при заданных значениях динамического диапазона и погрешности преобразования, а также для оценки преобразуемой информации в процессе измерения, в каждый блок усиления введено логическое устройство

для автоматического переключения масштабов, которые содержат схемы сравнения на максимум и минимум, реверсивный счетчик и диодную матрицу, выход которой связан с ключами, управляющими выходами усилительных секций блока усиления, а на выход преобразователя «аналог - код включено безынерционное устройство графической записи, снабженное исполнительным органом типа «гребенка.