Устройство для сбора,записи и хранения геофизической информации Советский патент 1982 года по МПК G11C11/00 G11C7/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА, ЗАПИСИ И ХРАНЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

1

Изобретение относится к запоминающим устройствам и может быть использовано в сква«инных приборах с автономной регистрацией каротажной информации.

Известно устройство для сбора, записи и хранения геофизической информации , выполненное в виде автономных скважинных приборов, содержащее ,Q устройство приема сигнала в виде зондовой установки и генератор зондирующего тока, блок управления, нуль-орган, счетное устройство, коммутатор, запоминающее устройство, причем зон- ,5 довая установка содержит несколько зондов с общей парой измерительных электродов и токовыми электродами, блок управления представлен в виде реохорда, с которым связано реле, 20 счетное устройство состоит из счетчика числа импульсов, а запоминающее устройство представлено регистратором СОНедостатком данного устройства является рграниченная возможность регистрации необходимой полезной информации на интервале каротажа, так как прибор регистрирует информацию в широтной форме, что снижает плотность записи каротажных данных.

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению явля-. ется автономный скважинный прибор УАК-1, состоящий из устройства приема сигнала в виде зондовой установки и генератора зондирующего тока, блока управления в виде программного устройства, преобразователя код-аналог, нуль-органа, счетного устройства в виде счетного регистра, запоминающего устройства в виде устройства регистрации , коммутатора .

Недостатком данного устройства является ограниченная возможность записи полезной информации при сохранении объема памяти, так как для записи низних значении параметров выделяется такое число разрядов, что и для запи си высоких значений параметров. Цель изобретения - увеличение информационной емкости устройства при сохранении физического объема памяти запоминающего устройства и динамического диапазона измерений. Поставленная цель достигается т.ем, что в устройство для сбора, записи и хранения геофизической информации, содержащее зонд, генератор зондирующего тока, блокуправления , преобразовател код-аналог, схему сравнения, блок памяти, коммутатор и счетный блок,выполненный в виде счетчика, первого элемента И и первого триггера, причем первый выход блока управления подклюН чен к первому входу первого элемента И и входу генератора зондирующего тока, выход которого соединен с входом зонда, выход которого подключен к первому входу схемы сравнения, второй выход блока управления соединен с пер выми входами счетчика и первого три|- гера, выход которого соединен с вторым .входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика, второй вход первого три1- гера соединен с выходной схемой срав нения, второй и третий выходы которой подключены соответственно к третьему выходу блока управления и выходу преобразователя код-аналог, входы которо го соединены с выходами счетчика и ин формационными входами коммутатора, вы ходы которого подключены к информационным входам блока памяти, введены эл мент ИЛИ-НЕ и формирователь корректирующих адресных сигналов, входы которого подключены.соответственно к тре тьему входу блока управления, выходы элемента ИЛИ-НЕ и выходу схемы сравнения, а выходы - к управляющим входа коммутатора и адресному входу блока памяти, вход переполнения которого со единен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, вхо ды которого подключены к одним из выходов счетчика, а также тем, что формирователь корректирующих адресных сигналов содержит последовательно соединенные элемент НЕ и дифференцирующий элемент., второй триггер и элемент И, третий триггер :и элементы И-H причем выход дифференцирующего элемен та подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего три1 гера и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к одному из входов второго элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к прямому выходу второго триггера и первому входу третьего триггера, второй вход которого .соединен с вторым входом второго элемента И, вход элемента НЕ и вторые входы третьего триггера и первого элемента И-НЕ являются входами формирователя, выходами которого являются выходы третьего триг гера и выход второго элемента И-НЕ. На фиг. 1 изображена функционал.ьная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство ( фиг. О содержит блок 1 управления, генератор 2 зондирующего тока, зонд 3, схему i сравнения, выпол ненную, например, в виде нуль-органа, счетный блок 5) преобразователь 6, код-аналог, коммутатор 7, формирователь 8 корректирующих сигналов и Г. блок 9 памяти. Зонд 3 содержит токовь е электроды 10 и 11 и измерительные электроды 12 и 13. Блок 5 содержит первый элемент И Н, первый триггер 15, счетчик 16 и элемент ИЛИНЕ 17. Формирователь 8 содержит элемент НЕ 18, дифференцирующий элемент 19, второй 20 и третий 21 триггеры, второй элемент И 22 первый 23 и второй элементы И-НЕ, Блок 9 содержит группу регистров 25 и блок 26 переключения адреса регистров. . На временных диаграммах (фиг. 2) показаны эпюры напряжений в различных точках устройства: U. , U, Ua на выходах блока 1 управления; 4 выходе схемы k сравнения ;Uc-,Ut.U7 , UQ,UQ- на выходах соответственно элементов 18-22 блока 8, на выходе триггера 15; Их. - на выходе преобразователя 6. Устройство работает следующим образом. От блока 1 управления на генератор 2 зондирующего тока для его возбуждения подается прямоугольное напряжение и. Ток, выработанный генератором зондирующего тока, подается на токовые электроды 10 и 11 зонда 3. Далее зондирующий ток проходит через породу, при этом на измерительных электродах 12 и 13 наводится напря5жение , которое пропорционально кажущемуся сопротивлению породы. Одновременно с этим на входы триггера 15 и счетчика 16 с блока 1 управлений поступает отрицательный тактовый импульс l.i, имеющий перепад от высокого потенциала к нулевому уровню, за счет чего он сбрасывает предыдущий код в счетчике 16 и переключает триггер 15 из единичного в нулевое состояние. На выходе триггера 15 появляется высокий потенциал 4fO который, поступая на один из входов элемента И I, отпирает его, при этом импульсы прямоугольного напряжения 1) , проходящие на другой вход этого элемента, проходят на счетный вход сче-тчика 1б, который осуществляет их счет. В процессе счета этих импульсов счетчик 16 преобразует число пришедших импульсов в последовательный код Этот код, снимаемый с выходов счетчика 1б подается на преобразователь 6 код-аналог, а также через коммутатор 7 на входы блока 9. Преобразователь 6 код-аналог преобразует двоич,лый код в ступенчато-возрастающее компенсирующее напря)чение U... Компенсирующее напряжение измеряемое напряжение U. поступают на схему Ц, , В момент равенства между собой этих напряжений на вход схемы А из блока 1 поступают импульсы Do. Толь ко первый из этих импульсов инвертируется в схеме в импульс 11, который проходит на его выход, откуда поступает на вход триггера 15 и свои передним фронтом переключает его, в результате прекращается поступлени импульсов напряжения U на вход счет чика 16, а также изменение кода на его выходах. В результате на выходах счетчика 16 сохраняется двоичный код измеренного напряжения U. Одно временно с этим импульс . с выхода схемы + поступает на элемент НЕ 1 где инвертируется в импульс IJj-; дале импульс UK- поступает на диЛференциру щий элемент 19, где преобразуется в импульс Uj, который, поступая на вхо триггера 20, переводит его из нулево го состояния в единичное. Высокий по тенциал 1)7 на выходе триггера 20 по ступает на один из входов триггера 2 одновременно на другой вход которрго поступают импульсы U-j. В результате триггер 21 переключается, на его выходе формируется импульс Ug кото1рый поступает на элемент И-НЕ 23, а тakжe на его вход триггера 20, переводя его в нулевое состояние. Кроме того, импульсы 1) и и поступают наэлемент И 22, на выходе которого формируется два последовательных импульса UQ . В случае, когда код измеренного напряжения превышает шести разрядов двоичного числа, т.е. отсутствует признак переполнений шести млад- ших разрядов кода, то из двух после довательно образуемых импульсов на выходе элемента И 22 через открытый элемент И-НЕ на вход блока 9 поступает первый импульс, записывающий в соответствующий регистр 25 блока 9 информацию шести младших разрядов счетчика 16, подключаемых коммутатором 7 к входам блока 9, а второй импульс, соответствующий записи информации шести старших разрядов кода, не проходит на вход блока 9- Это происходит потому, что на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 формируется высокий потенциал (признак отсутствия переполнения) , который поступает на один из входов элемента И-НЕ 23, на другой вход которого поступает высокий потенциал Чп с прямого выхода тригге ра 21, образуемый в момент формирования второго импульса UQ. Наличие высоких потенциалов на входах элемента И-НЕ 23 позволяет о получить на его выходе низкий потенциал, который закрывает по одному из входов элемента И-НЕ 2 в момент поступления на другой его вход второго иМпульса Uft, не пропуская его на вход блока 9. Если код измеренного напряжения 0 превышает шесть разрядов двоичного числа, т.е. имеется переполнение в шести младших разрядах кода, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 17 формируется низкий потенциал (признак переполнения), который поступает на вход элемента И-НЕ 23 и на его выходе поддерживает высокий потенциал. Этот потенциал, поступающий на один из выходов элемента И-НЕ 2, позволяет беспрепятственно пройти через элемент И-НЕ 2k двум последовательным импульсам Ug с выхода элемента И 22 на вход блока 9. При этом первый импульс запишет информацию шести младших разрядов счетчика 16 в одну ячейку памяти блока 9, а второй импульс 16 в следующую ячейку памяти. При этом подключение выходов счетчика 16 к входам блока 9 осу ществляется коммутатором 7, который управляется выходными напряжениями триггера 21, образующимися в момент формирования импульсов переключения адреса блока 9. Выход элемента ИЛИ-НЕ 17 включен на вход блока Э, в ячейках памяти которого в момент записи инЛормации кода измеренного напряжения У записывается признак переполнения шести младших разрядов кода. Таким образом, если код измеренного напряжения U,,j не превышает шест разрядов двоичного числа, то на элементе ИЛИ-НЕ 17 формируется высокий потенциал и код записывается в одну ячейку блока 9; если же код измеренного напряжения превышает шесть разрядов двоичного числа, то на элементе ИЛИ-НЕ 17-формируется низкий потенциал и код записывается в две соседние ячейки блока 9. Предлагаемое устройство позволяет существенно увеличить объем записываемой полезной информации при сохра нении физического объема блока памяти. Формула изобретения 1. Устройство для сбора, записи и хранения геофизической информации, содержащее зонд, генератор зондирующего тока, блок управления, преобразователь код-аналог, схему сравнения блок памяти коммутатор и счетный бло выполненный в виде счетчика, первого элемента И и первого триггера, причем первый выход блока управления подключен к первому входу первого элемента,И и входу генератора зондирующего тока, выход которого соедине со входом зонда, выход которого подключен к первому входу схемы сравнений, второй выход блока управления соединен с первыми входами счетчика и первого триггера, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу счетчика, второй вход первого триггера соединен с выходом схемы сравнения, второй и третий выходы которой подключены соответственно к третьему выходу блока 9 1 управления и выходу преобразователя код-аналог, входы которого соединены с выходами счетчика и информационными входами коммутатора, выходы которого подключень к информационным входам блока памяти,отличающееся тем, что, с целью повышения информационной емкости устройства, оно содержит элемент ИЛИ-НЕ и формирбватель корректирующих адресных сигналов, входы которого подключены соответственно к третьему входу блока управления, выходу элемента ИЛИ-НЕ и входу схемы сравнения, а выходык управляющим входам коммутатора и адресному входу блока памяти, вход переполнения которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого подключены к одним из выходов счет чика. 2, Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что формирователь корректирующих адресных сигналов содержит последовательно соединенные элемент НЕ и дифференцирующий элемент, вторые триггер и элемент И, третий триггер и элемент И-НЕ, причем выход дифференцирующего элемента подключен к первому входу второго триггера, второй-вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера и первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к одному из входов второго элемента И-НЕ, другой вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к прямому выходу второго триггера и первому входу третьего триггера, второй вход которого соединен со вторым входом второго элемента И, вход элемейта НЕ и вторые входы третьего,три1- гера и первого элемента И-НЕ являются входами формирователя, выходами которого являются выходы третьего триггера и выход второго элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР № 269093, кл. Е 21 В t7/00, 1967. 2..Молчанов Л.Л., Сираев А.Х. Скважинные автономные измерительные системы магнитной регистрацией, М, Недра, 1979, с. 116 (прототип).

g

12

-o

Un

t1

SL

h..

Г

w

Hn

KlA

K9

Kg

K-,

Kf KS

L. П

Ш

Fa

&H

u..

f7

25

W

LJ

г./ .tJlJlЛ JlJlJlJlJTЛ

аг 4n-JLJL LJlJlJl

iii

U %t

Li

JLJL

Фиг. 2 t