Устройство следящей блокировки аппаратуры акустического каротажа Советский патент 1977 года по МПК E21B47/14 G01V1/00 

1

Изобретение относится к области геофизического приборостроения и может быть использовано при разработке аппаратуры акустического каротажа.

Известно устройство следящей блокиров ки аппаратуры акустического каротажа для защиты измерительного тракта аппаратуры от помех, поступающих на измерительный тракт до прихода информационного сигнала Щ.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является устройство, которое содержит формирователь линейно нарастающего напряжения и компаратор 2.

Управление устройством осуществляется формирователем временных интервалов измерительного пульса аппаратуры акустического каротажа.

В результате компаратор вырабатывает сигнал, открывающий измерительный канал непосредственно перед приходом информационного сигнала. Этот сигнал предваряет момент прихода информационного сигнала на время Т, соответствующее максимально возможному изменению времени прихода информационного сигнала Т за один цикл работы аппаратуры.

Таким образом, в интервале времени Т( - Т измерительный канал защищен от вредного воздействия помех, возникающих при работе скважинного прибора и перемещении его в скважине.

Однако при единичных сбоях, связанных с резким уменьшением амплитуды информационного сигнала, нарущением синхронизаци толчками в питающем напряжении, когда фиксируется не первая фаза информационного сигнала, а более дальная, например в интервале гидроволны, временное окно Т Т перемещается в дальнюю зону и возвращается в зоку первых фаз информационного сигнала через несколько десятков цикло работы аппаратуры, т. е. в течение этого времени нарущается работоспособность узл и наблюдается полная потеря информации.

Цель изобретения - ускорить восстановление работоспособности после кратковременного нарущения фиксации первых фаз информационного сигнала. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ограничитель длитель ности заряда, выполненный на транзисторе с управляющей интегрирующей цепочкой, пиковый детектор и согласующий каскад, вы полненный на истоковом повторителе, причем ко входу пикового детектора подключен ограничитель длительности заряда, а к - согласующий каскад, выход согласующего каскада соединен с инвертирующим входом компаратора, выход которого соединен с ограничителем длительности заряда. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2эпюры напряжений на элементах схемы. Основными элементами устройства являются формирователь 1 линейно нарастающего напряжения, компаратор 2, ограничитель 3 длительности заряда, пиковый детектор 4, согласующий каскад на истоковом повторителе 5. При работе аппаратуры прямоугольный импульс а интервального времени, длительность которого Т соответствует времени до момента фиксации информационного сигнала, поступает на вход устройства следящей блокировки - формирователь 1 линейно-нарастающего напряжения, выполненный в виде резистивно-емкостного делителя напряжения. Благодаря тому, что постоянная времени заряда значительно превосходит время Т , на выходе формирователя, подключенном к неинвертирующему входу компаратора, имеет место линейн нарастающее напряжение (см. фиг. 2 б), максимальная величина которого пропорциональная длительности импульса а . На инвертирующий вход компаратора посту пает экспоненциально-падающее напряжение (см. фиг. 2, в) с выхода истокового повторителя 5, повторяющее напряжение на накопительном конденсаторе пикового детектора. Это напряжение является результатом заряда конденсатора, осуществленного в предыдущем такте в цепи компаратор - диод пикового детектора. Постоянная времени разряда накопительного конденсатора, равная произведению емкости конденсатора на сопротивление нагрузочного резистора, подключенного параллельно конденсатору, выбрана таким образом, что равенство мгновенных значений экспоненциально-падающего напряжения на инверти рующем входе компаратора с линейно-нара тающим напряжением на неинвертирующем входе соответствует времени Т, которое оканчивается на 6О-80 мкс до окончания импульса интегрального времени. Временное окно, соответствует укзанному временному сдвигу 6 , соответствует максимально-возможному изменению интервального времени в течение одного цикла работы аппаратуры. В момент равенства напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах компаратора на выходе последнего появляется положительный импульс (см. фиг. 2 г), оканчивающийся одновременно с импульсом интегрального времени. Положительный импульс с выхода компаратора поступает в измерительный канал аппаратуры акустического каротажа и запускает его своим передним фронтом. Одновременно импульс компаратора поступают на пиковый детектор 4, заряжая его накопительный конденсатор, и на интегрирующую цепочку на входе ограничителя времени заряда 3. Во временном окне О соответствующем максимально-возможному увеличению интервального времени при фиксации первый фаз информационного сигнала, напряжение (см. фиг. 2, ц) на выходе интегрирующей цепочки ограничителя времени заряда не достигает напряжения отпирания ( , ) нормальнозапертого транзисторного ключа, подключенного к выходу интегрирующей цепочки, и ограничитель времени никакого влияния на работу устройства следящей блокировки не оказывает . При кратковременной потере первых фаз информационного сигнала происходит сбой и фиксируется аномально больщие времена. При этом резко увеличивается длительность импульса а интервального времени, а длительность импульса г на выходе компаратора превосходит максимально возможное изменение времени прихода информационного сигнала за один цикл работы. Напряжение на выходе интегрирующей цепочки, полученное в результате интегрирования импульса больщой длительности, достигает напряжения отпирания ключа в схеме ограничителя времени заряда. В результате скачком понижается напряжение е (см. фиг. 2) на аноде диода пикового детектора, диод запирается и прекращается заряд накопительного конденсатора. После прекращения заряда конденсатора цикл повторяется - конденсатор разряжается через нагрузочный резистор пикового детектора, экспоненциально падающее напряжение на нем поступает на инвертирующий вход компаратора и сравнивается с линейно нарастающим напряжением на его неинвертирующем входе, при равенстве напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах на выходе компаратора появляется положительный импульс, передний фронт которого oi крывает измерительный канал аппаратуры акустического каротажа. В этом цикле благодаря ограничению времени заряда накопительного конденсатора напряжение не нем не достигает величины, пропорциональной длительности импульса интервального времени при сбое, когда этот импульс имеет аномально большую длительность, а лишь незначительно превышает напряжение, до которого заряжался накопительный конденсатор в предыдущем цикле, т. е. при срабатывании компаратора вблизи зоны первых фаз информационного сигнала, По этой причине при кратковременном сбое временное окно не перемещается в зону фпксе.ции аномально большого времени, а остается в зоне первых фаз информационного сигнала, т. е. устройство следящей блокировки восстанавливает свою ра ботоспособность через один-два цикла после сбоя. Использование предлагаемого устройств следящей блокировки обеспечивает получение более качественного информационного материала. 61е Формула изобретени Устройство следящей блокировки аппаратуры акустического каротажа, содержащее формирователь линейно нарастающего напряжения и компаратор, отличающееся тем, что, с целью ускорения восстановления работоспособности после кратковременного нарушения фиксации первых фаз информационного сигнала, в него введен ограничитель длительности заряда, выполненный на транзисторе, с управляющей интегрирующей цепочкой, пиковый детектор и согласующий каскад, выполненный на истоковом повторителе, причем ко входу пикового детектора подключен ограничитель длительности заряда, а к выходу-согласующий каскад, выход согласующего каскада соединен с инвертирующим входом компаратора, выход которого соединен с ограничителем длительности заряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3259880, кл. 340-18 , 05.07.66. 2.Авторское свидетельство № 343236, М. 01 V 1/4О, 19.О1.71. (прототип).

фыг.1

V

F

X