Эхолокационный скважинный глубиномер

 

ЭХОЛОКАЦИОННЫЙ СКВАЖИННЫЙ ГЛУБИНОМЕР, содержащий генератор тактовых импульсов, схему совпадения ., генератор зондируювих инотульсов , выход KOTOjporo через тфиемоизлучатель соединен с первым входом усилителя, второй вход которого через каскад временной автоматической регулировки усилия соединен с генераторе зондирукяцих импульсов, и проблесковый индикатор включаюьшй матрицу светоизлучатцнх элементов , два счетчика и два дешифратсра, о т л и ч a ю ц и и с я тем, что, с целью похищения помехозанцаценности .путем подавления случайиых пшюх, дешифраторы столбцов и строк матрицы подключены к счетчикам, соединенным (О последовательно, a столбцоб соединен с выходом усилителя, причем выходы счетчиков через схему совпадения соединены .с генератором зондирупцих импульсов. §

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUNI

РЕСПУЬ ЛИК

МЯ) Е 2 47

l ,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В АВТОАОВОМУ ОВВЩВТОВОТВУ (21) 3388718/22 03 (22) 21 01.82 (46) 07 ° 12 ° 83-. Вюп. 9 45

Э

ГОСУДАРСТОЕННЮ НОМИТЕТ СССР

ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТЖ (72) A.H,Алексеев, В.В.Аранович, П.М.Кузнецов и Jl.É.Ðóäíåç (71) Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им, Г.В.Плеханова (53) 622.243 (088,8) (56)- 1. Авторское свидетельство СССР.

В 570703, кл. В 21 В 47/04 1975.

2. Ситников Л.С. Иногоустойчивые элементы в цифровой измерйтельной технике. Киев. "Наукова думка", 1970, с 87-90, 3. Горбатов А,А.,Рудашевский.Г.В.

Акустические методы и средства из мерения расстояний в воздушной среде

N., "Энергия", 1973, с. 65-71, 118-120 (прототип).,SU„„1 59160 А (54) (57) ЭХОЛОКАЦНОННЫИ СКВАИИНННН

ГЛУБИНОИВР, содержащий генератор тактовых импульсов, схему совйадения., генератор зондируккких нмпульcos выход которого через приемоиэлучатель соединен с первым входом усилителя, второй вход которого через каскад временной автоматической регулировки усилия соединен с генератором зондирующих импульсов, .и проблесковый индикатор, включающий матрицу светоиэлучающих элежнтов, два счетчика и два дешифратора, отличающийся тем, что, с целью повькаенияО номехозащищйнности .путем подавления случайных псееех дешифраторы столбцов и строк матрицы Е подключены к счетчикам, соединенным последовательно, а дешифратор столбцов соединен с выходом усилителя, причем выходы счетчиков через схему совпадения соединены .с генератором зондируккких импульсов, ТВ

1059160

Изобретение относится к эвуколокационной технике и предназначается для маркшейдерского контроля глубины и состояния взрывных скважин на горнодобывающих предприятиях.

Известен эхолот для измерения глубины скважин, содержащий приемоизлучающее устройство, генератор, приемный усилитель и проблесковый индикатор, выполненный в виде вращающегося диска со светодиодом и электродвигателем со стабилизированной скоростью вращения,.В этом приборе вращающийся диск осуществляет механическую развертку во времени, что позволяет одновременно фиксировать на индикаторе расстояния до забоя скважины и до различных нарушений в ее стволе с высокой производительностью и удовлетвори" тельной точностью (1 3.

Недостатками данного эхолота являются сложность изготовления электромеханического проблескового индикатора, низкая надежность и малый срок службы электромеханического индикатора в шахтных условиях, трудность регулировки и стабилизации скорости вращения электродвигателя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является эхолокационный скважинный глубиномер, содержащий генератор так" товых импульсов, схему совпадения, генератор зондирующих импульсов, выход которого через приемоизлучатель соединен с первым входом усилителя, второй вход которого через каскад временной автоматической регулировки усилия соединен с генератором зондирующих импульсов, и проблесковый индикатор включающий матрицу светоиэлучающих элементов, два счетчика и два . дешифратора. Устройство отличает-. ся значительной простотой и надежностью (2 3.

Однако в условиях наличия значительных акустических помех, имеющих, как правило, случайный хаотический характер, происходит ложное срабатывание амплитудного детектора и сбой показаний прибора, что приводит к снижению достоверности и производительности измерений. целью изобретения является повышение помехозащищенности путем подавления случайных помех.

Поставленная цель достигается тем, что в эхолокационном скважин« ном глубиномере, содержащем генератор тактовых импульсов, схему совпадения, генератор зондирующих импульсов, выход которого через приемоизлучатель соединен с первым входом усилителя, второй вход которого через каскад временной автоматической регулировки усиления соединен с генератором зондирующих импульсов, и проблесковый индикатор, включающий матрицу светоизлучающих элементов, два.счетчика

5 и два дешифратора, дешифраторы столбцов и строк матрицы подключены к счетчикам, соединенным последовательно,a дешифратор столбцов соединен с выходом усилителя, причем

)p выходы счетчиков через схему совпадения соединены с генератором зондирующих импульсов.

На чертеже изображена блок-схема эхолокационного скважинного

15 глубиномера.

Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, подключенный к счетчику 2 и через него к счетчику 3, дешифраторы столбцов 4 и строк

5, выходы которых подключены соот>0 ветственно к столбцам и строкам матрицы б светодиодов, а входы - к счет. чикам 2 и 3, схему. 7 совпадения, соединенную с обоими счетчиками и с генератором 8 зондирующих импульсов, 25 приемоизлучатель 9, подключенный к генератору 8 и к линейному усилителю 10, выход которого соединен с дешифратором 4, каскад временной ав. томатической регулировки усиления

30 ВАРУ 11, вход которого подключен к генератору 8, а выход — к линейному усилителю 10, Измерение глубин скважин производится следующим образом.

Приемоизлучающий преобразователь ставится в устье скважины. При включении устройства генератор 1 начинает непрерывно выдавать тактовые импульсы заданной частоты на

"0 вход включенных последовательно десятичных счетчиков 2 и 3. При переходе счетчиков через нулевое состояние через схему 7 совпадения производится запуск генератора 8 зон45 дарующих импульсов, возбуждающего приемоизлучатель 9, который посылает в скважину короткий звуковой сигнал зондирующий импульс, Распространяясь по скважине, этот сигнал отража50 ется от препятствий, например от геологических нарушений, и от забоя

Отраженные: эхосигналы, поступающие из скважины на приемоизлучатель, преобразуются им в электрические

55 сигналы, которые усиливаются линейным усилителем 10 и подаются через дешифратор 4 на матрицу б.

Выходы десятичных счетчйков 2 и 3 через дешифраторы 4 и 5 подключены соответственно к столбцам и

60 строкам матрицы б. Светодиоды, установленные в местах пересечения столбцов и.строк матрицы, загоряются при одновременном включении соответствующего столбца и строки

65 в том случае, когда на матрицу

1059160 через дешифратор 4 подается питающее напряжение с выхода линейного усилителя 10, Таким образом, в момент приема эхосигнала на матрицу подается напряжение питания светодиодов. Оно вызывает свечение того светодиода, расположение которого на матрице соответствует расстоянию до препятствия, Отсчет единичных интервалов измерения производится по столбцам матрицы, а отсчет десятков - по строкам. Цена единичного интервала определяется частотой квантующих импульсов, поступающих на счетчики 2 и 3 с генератора 1, Из-за присутствия акустических помех фактически на матрице 6 светится столько светодиодов, сколько получено эхосигналов после посылки в скважину одного зондирующего импульса. При этом случайные акустические помехи не синхронизированны с посылками зондирующих импульсов, поэтому шумовые всплески хаотически распределены на шкале проблескового индикатора и не вызывают постоянного свечения матрицы при периодических посылках зондирующих сигналов. Таким образом в проблесковом индикаторе осуществляется временная селекция случайных акустических помех. Кроме того, ВНИИПИ Заказ 9776/32

Тираж 603 Подписное

Филиал ППП "Патент", :г.Ужгород,ул.Проетная,4 использование линейного усилителя для питания матрицы позволяет по яркости свечения оценивать относительную величину препятствий, от которых получены эхосигналы, и выделять основной сигнал, указывающий расстояние до забоя скважины.

С этой же целью в схему введен каскад ВАРУ, который компенсирует вызванное затуханием звука

10 ослабление сигналов от дальних препятствий. Каскад ВАРУ обеспечивает постепенное возрастание коэффициента передачи линейного усилителя от минимального - в момент посылки зондирующего импульса, до максимального - в момент приема эхосигнала с наибольшего измеряемого расстояния.

Эхолокацнонный глубиномер с матричным проблесковым индикатором отличается значительной простотой конструкции, высокой надежностью и необходимой статической точностью и обеспечивает по сравнению с известными цифровыми эхолокаторами значительное повышение помехоэащищенности измерений за счет временной селекции случайных помех, а также из-за наличия дополнительной

ЗО информативной координаты - яркости свечения индикаторов,