Устройство для определения началь-НОй АМплиТуды иМпульСНыХ СигНАлОВяМР Советский патент 1981 года по МПК G01N24/08 

Изобретение относится к техлике геофизических исследований, в частности к г технике ядерног агнитных методов исследований 1 орных пород. Известны устройства для определений начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР, основанные на экстраполяции , огибающей сигнала к моменту начала процессии l 1 Недостатком указанных устройств явля ется их низкая помехозащищенность, что .связано с широкой по сравнению со спект ром сигнала полосой пропускания приемного тракта. Сужение полосы пропускания в этих устройствах обуславливает дополнительную ошибку определения начальной амплитуды связанную с искажением.формы сигнала. Для устранения этого э( накладывают специальное условие на Допустимое i время начала регистрации, что, как следствие, ограничивает по длительности диапазон исследуемых сигналов. Наиболее близким техническим решением является I устройство для определения начальной амплитуды импульсных сигч налов ЯМР, которое содержит узкополосный усилитель переменного тока, детектор огибающей; два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управления, квадратор и делительное звено. Задержку начала регистрации оля сигналов свободной процессии с огибающей вида lr(i:) выбирают из условия - ширина полосы пропуска- ния приемного тракта; Т - постоянная времени спааа 2.г л сигналов 1,2 . Недостатком устройства является то, что за время Л-Ь происходит значительное снижение амплитуды сигнала, что отрицательно сказывается на помехоусi тойчив сти аппаратуры.. Целью изобретения является повышение точности определения начальной амплиту-ды импульсных сигналов ЯМР. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство пополнительно введены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижник частот, ключ, причем выход узкополосного усилителя соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход которого соединен с выходом множительного звена, а выход дифференциального звена - с выходом дифференциального усилителяи входом детектора огибающей, а второй вход подключен к фильтру нижних частот, соедине нному с источником опорного напряжения блока управления через ключ. На фиг. 1 приведена блок-схема описы ваемого устройства. Устройство содержит основной усилитель переменного тока 1, дополнительный усилитель 2, множительное звено 3, фильтр низких частот 4, ключ 5, детектор 6, интеграторы 7 и 8, квадратор 9, длительное звено 10 и блок управления 11. Выход делительного звена является выходом устройства. В момент времени , соответствующий началу процессии, ключ 5 замыкает ся и на входы множительного звен пода ются два напряжения: напряжение сигнала 5(i;) и напряжение, изменяющееся по закону ии};ирл(-1-е- ), снимаемое с выхода фильтра низких частот Д С - постоянная времени фильтра, выполненного на основе апериодического звена 1-го порядка). Благодаря тому, что собственный коэффицент дифференциал ного усилителя весьма велик, напряжение на его выходе изменяется во времени по закону.f., и«..ЛО 5№) Бых K( гдеК. - коэффициент пропорциональности размерностью 1 /В . Выпрямленное напряжение Um.,vlt. поступает на интеграторы 7 и 8, осуществляющие измерение двух усредненных за время интегрирования значений огибающей сигнала U и 02При экспоненциальной форме сигнала ,,Уи„е« и/ - rlV aic.u,e2 2л t. . а .выходе устройства ,,К( ри -tg .- 2-t очевидно U-Uo Погрешность определения |J , обусовленную искажением формы сигнала в риемном тракте, нетрудно выразить чеез составляющие погрешности 1-го и -го измерений. , В свою очередь текущее начение погрешности воспроизведения ормы сигнала равно га,.«:1,,№ Тат. де ) (-Ь) - огибающая неискаженного (экспоненциального) сигнала ЯМР; Q-(i) - огибающая сигнала на выходе детектора. оскольку огибающая сигнала на выходе сновного усилителя 1 описывается выажением вида: -Ыт| dCt)-u -м -е О на выходе детектора напряжение измеяется-по закону и„() кИ-е- /а погрешность f(t) равна; .e-jbt e-PVe-° амИ-е )е-а Ci-e-)e-at В прототипе соответствующая погрешность воспроизведения формы сигнала опрецеляется аналогично и равна .)bt Ъ)Таким образом oa) 1-€o(t) так как Е(),то 6(i)f На фиг. 2 приведены кривые, иллюстрирующие зависимость допустимого времени начала регистрации от ширины полосы пропускания приемного тракта при ошибках воспроизведения 6, fc)( кривая 12) и 8(-t) (кривая 13), не превышающих 5%. Кривые построены в условных единицах, отнесенных к постоянной вре у мени спада сигнала Т Введение вышеуказанных узлов и связей позволяет существенно уменьшить значения времени начала регистрации, тем самым позво ляет повысить точность определения начальнык амплитуд импульсных сишалов ЯМР. Формулаизобретения Устройство для определения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР содержащее узкополосный усилитель переменного тока, детектор огибающей, два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управления, квадратор, длительное звенев блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижних частот, ключ, причем выход узкополосного усилителя соединен с первым входом лв ференциального усилителя, второй вхоа которого соединен с выходом множительного звена, а выход дифференциального усилителя соединен с детектором огибающей, один из вхоаю множительного эвена соединен с выходом дифференциального усилителя н входом оетектора огибающей, а второй вход подключен к выходу фильтра нижних частот, соединенного с исто-- НИКОМ опорного напряжения блока управления через ключ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3479579, кл. 324-5, опублик, 1969. 2.Орлов Г. Л. и Клеванская Б. В. Устройство вычисления начальной амппнтуаы сигналов ядерно-магнитного каротажа. -НефтьТ гдз, 1974, № 4, с. 94-96. (прототип)..