Устройство для ядерного магнитного каротажа Советский патент 1979 года по МПК G01V3/14 G01N27/78 

. I Изобретение относится к аппаратуре дпя геофизических исследований скважин методом ядерного магнитного резонанса, а именно к аппаратуре ядерного магнитного каротажа (ЯМК).

Известно устройство для ЯМК l , содержащее катушку дпя поляризации qpeдь1 и приема сигнала, цепь поляризации сигнала, усилитель, соединенный с катуш кой и схемой регистрации. На время поляризации и действия переходных процессов усилитель отсоединяется от катушки, а во время измерения к катушке подсоединяется емкость, настраивающая вход усицителя на частоту процессии. Но при коммутации в устройстве возникает переходной процесс на частоте сигнала, что снижает точность измерения.,

Известно устройство 2j , в котором для сокращения длительности переходных процессов,кроме контактов реле, используете щ электронная схема обратной связи, njriaBHo изменяющая добротность входного контура.

Наиболее близким техническим решением к лфедпожеиному является устройство для ЯМК fsj , Содержащее катушку для поляризации среды и приема сигнала, цепь поляризации, демпфирующую цепь, усилитещз.

В устройстве в дополнение к реле, отключающему катушку от источника тока поляризации и подключающему ее к усилителю, введены транзисторы, шунтирующие вход усилителя и управляемые контактами реле. Так кйк1 .для улучшения отношения сигнала к шуму в схеме этого устройства используется контур высокой доброт- , ности, образованный катушкой и емкостью на входе усилитеп при переходе в режим измерения происходит затягивание переходного процесса, возникающего :при запирании этих транзисторов. Кроме того, затягивается процесс п ехода от режим поляризации к режиму приёма, что обусловлено инерционностью реле и Щ)ебезго1 1 их контактов. Цепь изобретешь повышение точности измерений путем уменьшения времени нерехода от режима поляризации к режикгу приема сигнала. Указанная цепь достигается тем, что параппепьно катушке подключена цепь пе редачи сигнала, состоящая более чем иа двух трансформаторов и двух транзисторов со схемой управления. При этом первичные обмотки трансформаторов шунти рованы емкостями, образующими с этими обмотками резонансные контуры, настроенные на различающиеся частоты и соединенные последовательно между собой и с транзисторами, а к соединенным последовательно вторичным обмоткам подкй1Ь41ен вход усилителя. Изобретение поясняется чертежом, на котЬром показана функциональная схема устройства, Устройство состоит из схемы управления 1, депй поляризации 2, вкгаочаюшей источник 3 тока и транзисторный ключ 4 катушки 5, демпфирующей цепи, включающей транзистор 6 и сопротивление 7, тран зисторов 8| 9, трансформаторов 10, емкостей 13., усилителя 12, В исходном положении схема управдения 1 открывает транзисторный ключ 4, и ток от источника 3 поступает в катушку 5. Одновременно схема управления удерживает транзистор 6 в о«гкрытом, а транзисторы 8, 9 - в закрытом состоянии По истечении заданного интервала времен устройство управления обеспечивает посту ление на ключ 4 напряжения спеии альной формы, в результате чего ток в катушке быстро падает До нуля, а в окружающей среде возбуждается процессия ядерной ная магниченности. Характер переходного про цесса, т.е. форма тока и напряжения на катушке, определяется подаваемым на ключ 4 напряжением и сопротивлением демпфирующей цепи. Демпфирующая цепь обеспечивает быствое затухание пербход-ного процесса, возникающего при отклю чении тока. После этого устройство управ ления запирает транзистор 6 и открывает транзисторы 8, 9, обеспечивая быогрый и плавный переход схемы в режим тфием Трансформаторы вместе с итунтнрующими емкостям, транзисторами 8, 9 и катушкой образуют широкополосную цепь перес дачи сигнала. Возникающий при отгофании транзисторов 8, 9 переходной продесс не значительной амплитуды йлстро зтухает, осле чего схема готовя к приему сигипа. Далее работа устройства циклически овторяется в описанной последовательноси. Включение в цепь поляризации источика 3 тока и транзисторного ключа 4, оединенного со схемой управления, стаилизирует процесс выключения тока в ка ушке, а резистор 7 и транзистор 6 в демпфирующей цепи сокращают время переходного процесса после окотгчания действия поляризующего поля. Применение схемы передачи сигнала, включающей трансформаторы и встречно включенные транзисторы в сочетании со специальной схемой управления, позволяет уменьшить искажения начального участка. сигнагга (динамическую ошибку) и сократить время переходного процесса, возникающего при переходе к режиму приема. Благодаря исключению механических контактов и связанных с их применением дребезга и возникновения дуги сокращается время коммутации. В результате повышается точность измерений и расширяется диапазон измерений сигналов ЯМК. Расширение полосы входной цепи позволит избавиться от трудоемкой систематической настройки входной цепи аппаратуры и таким образом повысить ее эффективность на 30-40%. Формула изобретения Устройство для ядерного мапштного каротажа, содержащее катушку для поляризации Среды и п риема сигнала, подключенные к ней цепь поляризации и демпфирующую цепь, усилитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений путем сокращения времени перехода от режима поляризации к режиму приема сигнала, параллельно катушке подключена цепь передачи сигнала, состоящая более чем из двух трансформаторов и двух, транзисторов со схемой управления, причем первичные обмотки трансформаторов шунтированы емкостями, образующими с этими обмотками резонансные контуры, настроенные на различающиеся частоты и соединенные поспедователь но меноду собой к с транзисторами, а к соединенным последовательно вторичным обмоткам подключен вход усилителя.

5

Источники информации, при гятые внимание при экспертизе

1. Патент США № 2.998.565, кп. 354-0.5, 1961,

661470

2.Патент США № 3204178, кп. 354 - 0,5, 1965.

3.Авторское свидетельство СССР № 168217, кп. q 01 N 27/78, 1963.