Устройство для телеизмерения геофизических параметров скважин Советский патент 1976 года по МПК G08C19/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СКВАЖИН

Изобретение относнтся к телемеханике и предназначено в основном для реализации геофизических исследований скважин при измерениях температуры, давления, диаметра и кривизны скважинь ;, элементов,залегания 5 пластов, а также изучения электрических, радиоактивных, акустических и других свойств горггых пород,

Известны устройства для телеизмерения геофизических парамгетров скважин, содер- 10 жашие в передающем полукомплекте датчики информация., часть кз которых выполнена в виде ликроэкранированных зондов с центральным и зкраннымт электродами, кoм y yтатор, блок зкспоне щиальных время-иътульсДб ных преоЬ-азозателей, подключенный к ли- гаи связи и соэдинер.ный с ключами заряда разряда, уггравляющие входы которые: подкяюе.аы к KOhifv THpyroraeMj триггеру, импульсный енератор, ключ; гштанкя, информационные клю-20 чи, одыовибратор, разрядные диоды; в приемном (наземном) полукомплектв - генератор стаби;1Ъ Юй частоты-, выход которого соединен со счетнзгм вкодом счетчика импульсов, регисто фиксации, и.формационные входы 25

которого через элементы И подключены к выходам счетчика импульсов, генератор одиночных импульсов, выход которого соединен с линией связи, одновибратор, блок задержки.

Однако в известных устройствах для каждого канала измерения требуется свой коммутатор. Кроме того, для окончательна го определения измеряемых параметров используется дополнительный вычислительный блок. Указанные обстоятельства обусловливают низкую эксплуатационную надежность известных устройств.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введены счетчики каналов, а датчики информации включены по матричной cxevfe, причем в передающем полукомплекте счетный вход счетчика каналов подключен к выходу блока экспоненциальных время-импульсных преобразователей, вход сброса - к линии связи, а выход через одновибратор к управляющему входу коммутатора и к счетному входу комк{утирую- щего триггера, вход сброса коммутатора и вход одновибратора соединены с линией связи, шины одних направлений матрицы через разрядные диоды включены между блоком экспоненциальных время-имкупьсны преобразователей и шиной нулевого потен циала, шины других направлений матрицы подключены к выходам коммутатора, с од ним из которых соединены управляющие входы ключа питания и информационных ключей, центральные электроды микроэкр« нированных зондов через информационные ключи подключены к блоку экспоненциаль ных время-импульсных преобразователей, выход импульсного генератора через ключ питания соединен с экранными электродами микроэкранированных зондов, в приемном полукомплекте счетный вход счетчика каналов подключен к линии связи, вход сброса - к выходу генератора одиночных импульсов, а выход через одновибратор ко входу сброса счетчика импульсов, линия связи соединена с одним из входов элементов И и через блок задержки - со входом сброса регистра фиксации, а вход одновибратора подключен к выходу генера тора одиночных импульсов. Это позволяет существенно упростить устройство и тем самым повысить надеж ность его работы. На чертеже представлена функциональн схема предложенного устройства, В передающем полукомплекте устройст содержит датчики информации различной физической природы (например, резистивные, преобразовательные с трансфор маторами, зондирующие с транзисторными ключами, эталонные), включенные в узлы матрицы через развязьгоающие диоды 5, коммутатор 6, разрядные диоды 7, импул ный генератор 8, ключ питания 9, блок экспоненциальных время-импульсных преоб разователей 1О с конденсаторами и пороговыми элементами, ключ заряда 11, клю разряда 12, коммутирующий триггер 13, счетчик каналов 14 и одновибратор 15. На схеме показаны также входящие в состав мшфоэкранированных зондов (зондирующих датчиков информации) 3 центральный электрод 16, экранные электроды 17 18 и информационный (транзисторный) ключ 19. В приемном полукомплекте устройство содержит счетчик каналов 20, одновибратор 21, счетчик частоты 22, счетчик импульсов 23, элементы И 24, блок задерж ки 25, регистр фиксации 26 и генератор одиночных импульсов 27. Оба полукомплекта устройства соединены линией связи 28 Функционирование устройства начинается с момента выработки одиночного импульса генератором 27, которым сбрасы- ваются в О счетчики каналов 14 и 2О и запускаются одновибраторы 15 и 21. Одновибратор 21 удерживает в нулевом состоянии счетчик импульсов 23 на время разряда конденсаторов блока экспоненциальных время-импульсных преобразова- телей 1О, а импульс с одновибратора 15 сначала передним фронтом устанавливает триггер 13 в нулевое состояние, открывая ключ 12 и закрывая ключ 11 (кондэнсаторы блока Ю разряжаются по цепочкам: земля - ключ 12 - параллельные горизон--тальные шины матрицы, диоды 7 земля).а затем задним фронтом (носле разряд,а конденсаторов) - в единичное ссх:.тояние с одновременным подключе шем комь 5тат&-. ром 6 первой вертикальной ШЕНЫ матрицы к потенциалу земли, открытием ключа 11 и закрытием ключа 12 „ С этого мо;./гента начинается заряд всеж конденсаторов бло ка 1О, соединенных с cooтвeтcтБJnющиtvffi датчиками информации, прекращается действие одновабратора 21 иа вход сброса счетчикя 23 и с генератора на чинаэдт его заполнение. Коиденсаторы блока 1C и балластные резисторы Б цепях датчиков подобраны так (постоянные времени заряда цепи конденсатор « датчик постоянно возврастают), чтобы при комщтироваЕИи вертикальных шин матрицы обес печивалось иоследоватёльное срабатывание пороговых элементов блока 10 сверху вниз или наоборот. Вначале срабатьюает поро. говый элемент верхней горизонтальной ШЕНЫ матрицы, импульс с которого проходит на вход счетчика 14, а также через линию связи 28 на входы счетчика 2О и элементов И 24, в результате чего образовавшийся в счетчике 23 за время зарйда соответствующего конденсатора с блока Ю двоичный код переносится в регистр фиксации 26 для передачи в блок хранения. Да-. лее через блок задержки 25 регистр 26 сбрасывается в нулевое состоание, иодго тавливаясь для приема информапии от следующего порогового элемента блока 10, С приходом импульса с порогового эле мента блока Ю, подключенного к нш1-;аей горизонтальной шине, код со счетчика 23 через элементы И 24 также заносится в регистр 26, который зетем через блок за дерноси 25 обнулкетсй. Вместе с тем сигналами с выхода счетчиков 14 и 20 за пускаются одновибраторы 15 и 21, причем одновибратор 21 устанавливеэт в нулевое состояние счетчик 23 на время разряда конденсаторов пороговых элементов блока 10, а передний фронт импульса ст однсвибратора 15 перебрасывает в нулевса состояние триггер 13, который открывает ключ 12. Конденсаторы блока 10 разряжаются. После разряда конденсаторов задним фронтом импульса с одновибратора 15 через триггер 13 к блоку 1О подключается ключ 11 и на конденсаторы вновь подается напряжен ае, причем коммутатор 6 подключает к земле следуюпгую вертикальную шину матрицы. Начинается следующий аналогичный цикл преобразования информации. Эталонные датчики 4 введены в матрицу для контроля за работой преобразователей датчиков информации и исключения иск жающего влияния ключей и линии связи. Ключ питания 9 установлен в устройств для обеспечения прохождения импульсного питания от генератора 8 к экранным электродам 17 и 18 синхронно с включением центральных электродов 16. Формула изобретения Устройство для телеизмерения геофизических параметров скважин, содержащее в пер€;дающе Г полукомплекте датчики информации, часть из которых выполнена в виде микроэкранированных зондов с центральным и экранными электродами, коммутатор, блок экспоненциальных время-И1 пульсных преобразователей, подключенный к линии связи и соединенный с ключами заряда и разряда, управляющие входы которых подключены к коммутирующему триг геру, импульсный генератор, ключ питания информационные ключи, одновибратор, разрядные диоды; Б приемном полукомплекте - генератор стабильной частоты, выход которого соединен со счетным входом счет чика импульсов, регистр фиксации, информационные входы которого через элементы И подключены к выходам счетчика импульсов, генератор одиночных импульсов, выход которого соединен с линией связи, одновибратор, блок задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены счетчики каналов, а датчики информации включены по матричной схеме, причем в передающем полукомплекте счетный вход счетчика каналов подключен к выходу блока экспоненциальных время-импульсных преобразователей, вход сброса - к линии связи, а выход через одновибратор - к управляющему входу коммутатора и к счетноь у входу коммутирующего триггера, вход сброса коммутатора и вход одновибратора соединены с линией связи, шины одних направлений матрицы через разрядные диоды включены между блоком экспоненциальных время-импульсных преобразователей и шиной нулевого потенциала, шины других направлений матрицы подключены к выходам коммутатора, с одним из которых соединены управляющие входы ключа питания и информационных ключей, центральные электроды микроэкранированных зондов через информационные ключи подключены к блоку экспоненциальных время-импульсных преобразователей, выход импульсного генератора через ключ питания соединен с экранными электродами микроэкранированных зондов, в приемном пспукомплокте счетный вход счетчика каналов подключен к линии связи, вход сброса - -к выходу генератора одиночных импульсов, а выход через одновибратор - ко входу сброса счетчика импульсов, линия связи соединена с одним из входов элементов И и через блок задержки - со входом сброса регистра фиксации, а вход одновибратора подключен к выходу генератора одиночных импульсов.