Устройство для формирования и измерения временного интервала Советский патент 1975 года по МПК G01N5/00 

1

Изобретение относится к области контроля технического состояния скважин и -может быть применено для определения непосредственно в скважине процентного состава глины и цемента в глиноцементном камне, определяющи.х прочность глиноцементвого кремния.

РЬвестно устройство для формирования и измерения временного интервала, содержащее скважинный снаряд, включающий в себя генератор HiMny.TbCOB, излучатель и приемник акустических колебаний, акустический изолятор, прижи.мное устройство, усилитель и схему разделения и наземный измерительный блок, включающий в себя тактовый генератор пилообразного напряжения, триггер, усилитель-ограничитель, ключевое устройство, регистратор с одним устойчивы.м состояние м.

Р1звестное устройство обладает следующими недостатками.

Отсутствие в скважинном снаряде усиления сигналов, принятых приемником, не позволяет получать уверенное первое вступление ультразвуковых колебаний (УЗК) при измерении скорости распространения УЗК в глиноцементном камне.

Из-за невозможности .работы на частотах 100 КГЦ и выще не создаются условия распрост)анения УЗК.

Иедостаточна помехоустойчивость схемы, которая определяется только уровнем срабатывания Порогового устроиства, ожидающего прихода импульса от генератора.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства без снижения

помехозащитности.

Цель достигает-ся тем, что генератор импульсов и приемник УЗК с усилителе-м скважинного снаряда соединен одним каналом связи с усилителем-ограничителем, причем усилитель-ограни;и1тель соединен через ключевое устройство со входом релаксатора, выход которого соединен со входом генератора пилообразного натфяженпя, а триггер защиты соединен по одному входу с тактовым генератором. по другому - с выходом генератора пилообразного напряжения и по выходу - с ключевым устройством.

Ца чертеже изображена схема предлагаемого устройства, когорая включает схему скважинного снаряда 1 и блок наземной аппаратуры Ц.

Скважинный снаряд состоит из излучателя ультразвуковых колебаний 1 с диафрагмой 2; генератора имиульсов 3, служащего для возбуждения излучателя 1; приемника УЗК 4 с диафрагмой 5; усилителя 6; акустического изолятора 7, который для предотвращения ирямого прохождения УЗК по кориусу скважинпого снаряда; прижимного устройства

8, прижимающего диафрагмы 2 и 5 к стенке

скважины 9; схемы разделения 10. служащеГ для разделения тактового синхроиМПульса, занускаюидего генератор 3 и постоянного напряжения нитающего генератор усилителя 6.

Блок наземной аппаратуры II состоит из задающего генератора 11, вырабатывающего тактовые синхроимпульсы, усилителя-ограничителя 12, с двухстороинИМ ограипченпсм имнульсов, клЮчевого устройства 13, служащего для открывания измерительного канала на время ожидаемого прохода имтульсов; ждущего блокинт-генератора 14, который выполняет функцию порогового устройства, нормализатора импульсов и осуществляет временную селекцию первого вступления сигпала с приемника 4, для чего его время восстаповления выбирают ра-вны-м минимально ожидаемому времени распространения УЗК на базе измерения; генератора пилообразного наиряжепия 15, преобразующего измеряемый временный интервал в линейноменяющееся напряжение пикового детектора 1G, регистратора 17, триггера 18, управляющего временем открывания ключа 13, выпрямителя 19, питающего скважинный снаряд и блок наземной ашшратуры, схемы уплотнения 20, служащей для смещивания постоянного напряжения и тактового синхроимпульса, которые передаются Б скважинпый сиаряд i по одной жиле -каротажного кабеля 21. Жила 22 каротажного кабеля служит для нередачи из скважинного снаряда I ИМпульса момента излучения генератора 3 и импульса первого вступления с усилителя 6. Жила 23 - зеЛ1ля.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 11 вырабатывает тактовые синхроимпульсы, которые -смешиваются с постоянныМ напряжением выпря мителя 19 и по жиле 21 каротажного кабеля поступают в скважинный сна-ряд 1, где выделяются на схеме разделения 10 и запускают генератор импульсов 3, который возбуждает излучатель УЗК 1.

Одновременно импульс с задающего генератора поступает на вход триггера 18, который, опрокидываясь, открывает ключевое устройство 13.

В момент излучения с генератора 3 снимается импульс начала отсчета временного интервала, который по жиле 22 каротажного кабеля поступает в наземный блок II через усилитель 12, открытое ключевое устройство 13 ва ждущий блокинг-генератор 14. Иормализо:;:;:;пые плпу.тьсы с выхода олокппг-геперато :j 14 запускают геператор П1 лообразпого па11||-:-жеипя 15 УЗК, пзлучаемые излучателем 1 через диафрагму 2, поступают в глинодементмое крепление 9 и, распространяясь по нему, достигают поиемпика УЗК 4, электрический спгпал с которого через усилитель 6 по жи.ю 22 1саротажпого кабеля иоступают в наземный блок на усплитель-ограничитель 12 и за1ем ключевое устройство 13 запускает ждущ|-п1 блокипг-геиератор 14, нормализованный сигнал с которого поступает на генератор пило-обрлзного напряжения (ГПН) 15 и возвращает его в Псходиое состояние. Амплитуда

импульса па выходе ГПМ прялю иропорциопальна врем-гни распрострапепия УЗК на базе .: учатель-Г1рпел1Ппк. Задним фронтом импульс с ГПН 15 зап11рает ключ 13 и тем саныМ закрывает измерительный канал но входу до следуюи;сго такта излгерения. Импульс с ГПН 15 поступает на пюсовый детектор 16, где амплитуда - и-миульса затюмпнается до следующего 1акта измерепия. Постояпное паиряжеиие с выхода -пикозого дстскта)а 16

записывается регистратором 17.

Пред м е т и з о б р е т е и и я

Устройство для формироваиия и измерепия

временного интервала, содержащее сквал иппый спа1ряд, Бк.тючающий в себя енератор пмпу.тьсов, излучатель и ириемник акустических колебаиий, акустический изолятор, прижимное устройство, усилитель и схему разделения, и наземный измерительный блок, включающий в себя тактовый генератор пилообразного напряжения, триггер, усилитель-ограничитель, ключевое устройство, регистратор с одпим устойчивым состоянием, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства без снижения иомехозащитности, генератор импульсов и приемпик УЗК с усилителем скважипного снаряда соединен одним каналом связи с усилителемограиичителем, причем усилитель-ограничитель соединен через ключевое устройство со входом релаксатора, выход которого соединеи со входом генератора пилообразного напряжения, а тригге 5 защиты соединен по одному

входу с тактовым генератором, по другому - с выходом генератора пилообразного на-пряйсения и ио выходу - с ключевым устройством.