Измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала Советский патент 1982 года по МПК G04F10/00 

t

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и предназначено для измерения длитель ности импульсных сигналов, в частности в промысловой геофизике при определении поглощающих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной.

Известны устройства преобразования временных параметров импульсных сигналов в прямоугольный импульс по времени, равный длительности волнового пакета, работа которых основана на дефектироваиии и интегрировании волнового пакета измеряемого сигнала U.

Однако это приводит к дополнительной погрешности, так как задний фронт сформированного импульса зависит от длительностей и количества импульсов, находящихся в измеряемой пачке и, кроме того, существенным недостатком является наличие пульсаций выходного параметра, возникающих в результате неодновременного действия зарядной и разрядной цепей.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее два управляемых электронных ключа, генератор постоянного тока, запоминающий конденсатор, усилитель постоянного тока, триггер, генератор линейного наростающего напряжения, компаратор и элемент И L2.

Недостатком данного устройства является то, что оно обладает большой погрешностью при измерении длительности волнового пакета случайного импульсного сигнала.

Целью изобретения является повышение точности измерения длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала, содержащий управляемый, генератор пилообразного напряжения, два ключа, инвертирующий усилитель постоянного тока, запоминающий конденсатор и триггер, выход которого соединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения, выход первого ключа соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и входом инвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого сое динен со второй обкладкой запоминающего, конденсатора, дополнительно содержит дозирующий конденсатор и сумматор, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора пилообразного напряжения, второй вхо с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, а выход сумматора соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с первой обкла кой дозирующего конденсатора и с входом первого ключа, при этом втора обкладка дозирующего конденсатора за землена. На фиг, 1 представлена функционал ная схема измерителя; на фиг. 2 - вр менные диаграммы сигналов в различны точках функциональной схемы. Измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сиг нала (фиг. 1) содержит управляемый генератор 1 пилообразного напряжения триггер 2, сумматор 3, ключи и 5, дозирующий конденсатор 6, запоминающий конденсатор 7, инвертирующий уси литель 8 постоянного тока, входную шину 9 устройства, шину 10 синхронизации, выходную шину 11. Устройство работает следующим образом. На шину 9 устройства поступают пачки последовательностей импульсоа длительностью Т (фиг. 2а), равной длительности волнового пакета импуль .сного акустического сигнала, а на шм ну 10 импульсы синхронизации (фиг,26 При поступлении на вход устройства первого импульса пачки срабатывает триггер 2 и запускает генератор 1 пилообразного напряжения, В сумматор 3 напряжение пилы складывается с напряжением с шины 11 устройства U,. На протяжении времени каждого импуль са пачки замыкается ключ Ц и напряже ние с выхода сумматора 3 переписывается на конденсатор 6 (фиг. 2в). Учи тывая, что генератор 1 запустился началом пачки, а окончание переписывания напряжения с выхода сумматора 3 на конденсатор 6 - конец волновой картины, можно записать напряжение на дозирующем конденсаторе 7 после oкoнчa ,ия последнего импульса пачки Uq Т К Ufe, где Т К - напряжение на выходе генератора 1 пилообразного напряжения; К - коэффициент пропорциональности. Это напряжение сохраняется до момента прихода импульса синхронизации. Этот импульс, как известно, формируется в моменты времени когда предыдущая волновая картина закончена, а последующая еще не началась. Таким образом, при поступлении на шину 10 устройства импульса синхронизации, дозирующий конденсатор 6 разряжается на вход усилителя 8 и заряд на запоминающем конденсаторе 7 изменяется на &q flqCq, где С - величина емкости дозирующего конденсатора 6. В установившемся режиме заряд на конденсаторе 6 устанавливается постоянным и следовательно Aq О и и Т К. Выходное напряжение линейно зависит от длительности пачки. Поскольку операция вычитания происходит в сумматоре З, в устройстве практически отсутствуют аппаратурные пульсации выходного напряжения. Таким образом, данное устройство позволит повысить точность и эффективность измерений при определении свойств горных пород и новых материалов. , Формула изобретения 11змеритвль длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала, содержащий управляемьж генератор пилообразного напряжения, два ключа, инвертирующий усилитель постоянного тока, запоминающий конденсатор и триггер, выход которого соединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения, выход первого ключа соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и входом инвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого соединен с второй обкладкой запоминающего конденсатора, отлимающ и и с я тем, .что, с целью повышения точности измерений,он дополнительно содержит дозирующий конденсатор и сумматор, первый вход которого

соединен с выходом управляемого генератора пилообразного напряжения, второй вход - с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, а выход сумматора соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с первой обкладкой дозирующего конденсатора и с входом первого ключ при этом вторая обкладка дозирующего конденсатора заземлена,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Гуцамок В.М. и др Регистрация и оперативная обработка данных акустического каротажа. - Географический сборник АН УССР. Вып. 69. Киев, Наукова Думка, 1976, с. 71-79.

2.Авторское свидетельство СССР № 61989, кл. G 0«t F 10/00, 1978.

-00-1