Аппарат для акустического контроля ледопородных ограждений Советский патент 1977 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и касается исследований состояния горных порол путем межскважинного прозвучивания. Оно предназначено для контроля ледопородных ограждений, создаваемых при строительстве сооружений, и не может быть использовано для измерения скорости акустических волн в горных породах, пересекаемых скважинами.

Известна аппаратура для акустического исследования состояния горных пород, содержащая излучающий и приемный скважинные снаряды, блок питания, синхрогенератор, генератор пусковых импульсов, генератор возбуждения излучателя, генератор временных меток, генератор развертки, осциллографическнй индикатор, измерительный триггер, селектор сигналов, интегратор и самопишущий прибор с протяжкой от смуско-подъемного механизма. .

При использовании известной аппаратуры для контроля ледопородных ограждений, когда прозвучивание горных пород осуществляется из замораживаюп1их колонок малых диаметров и не представляется щкшожиым механическая помехозап|ита прием11О1-о снаряда, точность регистраиии времени прохождения акустических сигналов весьма низка. Это связано с том. что при перемещении скважинных снарялон изза трения и ударов о металлические стенки колонки в приемном снаряде непрерывно возбуждаются сигналы-помехи сравнительно высокого уровня, на фоне которых селектор не в состоянии выделить полезный сигнал. При этом возникают ложные срабатывания селектора и неправильные измерения, а из-за отсутствия средств контроля работы регистратора временных интервалов ложные измерения принимаются за истинную информацию.

Целью изобретения является повыщение точности регистрации временных интервалов при повышенном уровне и непрерывности сигналов помех, упроп1ение процесса калибровки и обеспечение контроля работы регистратора.

Эта цель достигается тем, что предлагаемая ainiapaTypa снабжена системой ручного слежения за первым вступлением сигнала, содержаи1ей ждущий мультивибратор, подключенный к генератору пусковых импульсов, формирователь контрольно-визирной метки, включенный между входом усилителя-смесителя и выходом измерительного триггера, а также переключатель рода |)аботы «автоматическая запись - ручное слежепие.

Па фиг. I изображена функциональная схе) ма предлагаемой аппаратуры; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в различных точках с соответствующими индексами.

Предлагаемая аппаратура содержит блок 1 питания, задающий синхрогенератор 2, генератор 3 пусковых импульсов, генератор 4 возбуждения излучателя, излучающий скважинный снаряд 5, приемный скважинный снаряд 6, усилитель-смеситель 7, генератор 8 временных иеток, генератор 9 развертки, осциллографи еский индикатор 10, ждущий мультивибратор И, измерительный триггер 12, селектор 13 сигналов, интегратор) 14, самопищущий милливольтметр 15, формирователь 16 -контрольновизирной метки, спуско-подъемный механизм 17 и переключатель 18 рода работы «автоматическая запись-ручное слежение.

Блок 1 питания, обеспечивающий питание всех узлов аппаратуры, вырабатывает пульсирующее напряжение, которым управляется задающий синхрогенератор 2, формирующий однополярные остроконечные иМпульсы. Этими импульсами запускается генератор 3 пусковых импульсов, а также генератор 8 временных меток и генератор 9 развертки луча для осциллографического индикатора 10. Пусковыми импульсами запускается генератор 4 возбуждения излучателя, который вырабатывает мощные радиоимпульсы, подаваемые по коаксиальному

кабелю на пьезопреобразователь излучающего сквцжинного снаряда 5, а последний излучает акустические сигналы. Пройдя по горным породам, акустические сигналы улавливаются приемным скважинным снарядом б и преобразуются в электрические сигналы, которые по коаксиальному кабелю поступают на один из входов усилителя-смесителя 7. В осциллографическом индикаторе 10 визуализируются импульсы пусковой метки, временных меток и принимаемых сигналов, поступающих с выхода усилителя-смесителя 1. При этом на одном из лучей визуализируются импульсы временных меток, а на другом - пусковые импульсы и принимаемые сигналы с относительным за-паздыванием, равным времени прохождения акустических сигналов. Таким образом, на экране трубки осциллографического индикатора 10 отображается процесс возбуждения и приема акустических сигналов, позволяющий оператору судить о характере прозвучиваемых пород и отсчитывать временные интервалы между посылкой и приемом акустических сигналов.

Автоматическая регистрация временных интервалов в виде графика «время-глубина осуществляется следующим образом. Одновременно с возбуждением акустических сигналов измерительный триггер 12 взводится пусковыми импульсами, а спускается поступающими с селектора 13 сигналов остроконечными импульсами, формируемыми первым вступлением принимаемых сигналов, снимаемых через переключатель 18 (находящийся в положении 1) с выхода усилителя-смесителя 7. Прямоугольные импульсы, снимаемые с измерительного триггера, с помощью интегратора 14 преобразуются в постоянное напряжение, которое регистрируется самъпищущим милливольтметром 15 и записывается в виде непрерывной кривой {график «время-глубина) на бумажной лепте, протягинаемой с помощью снуско-подьемного механизма 17. При этом фронтом прямоугольных импульсов, соответствующих спуску измерительного триггера 12, запускается формирователь 16 контрольно-визирной метки, с которого остроконечные импульсы поступают в усилительсмеситель 7. Поэтому на осииллографичееком индикаторе визуализируются моменты спуска измерительного триггера 12. Этим контролируется работа регистратора временных интер валов.

При повыщенном уровне помех, когда бывают частые сбои в работе регистратора, переключатель 18 переводится в положение D (ре жим «ручное слежение), и ре1истрация вре менных интервалов осуществляется путем ручного совмещения контрольно-визирной метки с первым вступлением сигнала. Спуск измерительного триггера 12 осуществляется при этом задним фронтом прямоугольных импульсов, снимаемых с регулируемого оператором ждущего мультивибратора 11.

Система ручного слежения дает возможность без дополнительных приборов калибровать регистратор временных интервалов. При калибровке регулятором ждущего мультивибратора 11 устанавливается требуемый временной интервал между пусковой и контрольновизирной метками, а органом калибровки интегратора 14 показания самопишущего милливольтметра 15 приводятся в соответствие с показаниями осциллографического индикатора 10.

Формула изобретения

Аппаратура для акустического контроля ледопородных ограждений, содержащая излучающий и приемный скважинный снаряды, блок питания, задающий сиихрогенератор, генератор пусковых импульсов, генератор возбуждения излучателя, усилитель-смеситель, генератор временных меток, генератор рйзвертки, осциллографический индикатор, измерительный триггер, селектор сигналов, интегратор и самопищущий милливольтметр с протяжкой от спускоподъемного Механизма, отлы аюц4аяся тем, что, с целью повышения точности регистрации временных иитервалов при повыщенном уровне и непрерывности сигналов помех, упрощения процесса калибровки и обеспечения контроля работы, она снабжена системой ручного слежения за первым вступлением сигнала, содержащей ждущий мультивибратор, подключенный к генератору пусковых импульсов, формирователь контрольно-визирной метки, включенный между входом усилителя-смесителя и выходом измерительного триггера, а также переключатель рода работы «автоматическая запись - ручное слежение.

fut 1

444

)(,%(

у

wilVVHlr

IhTTTnrTj

1

ILlYTWYWVYVYWVWVYU

-Ц-Ivir ми

г

fut 2