Устройство для регистрации геоакустической информации

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ГЕОАКУСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, содержащее генератор тактовых импульсов , схему управления, пишущий эле мент , электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения .носителя записи, усилитель записи, запоминающее устройство, счетчик адреса , преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовык импульсов соединен с входом схемы управления, выходы которой соеf . динены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи - с пишущим элементом, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности и сокращения длительности цикла регистрации, в него введены блок управления режимом счетчика адреса, датчик положения пишущего элемента и командный блок, первый выход которого соединен с входом схемы управления, второй выход с входом запоминающего устройства, а другие выходы соединены с входами блока управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика положения пишущего о со со ю элемента, а выходы - с входами счетчи ка адреса. со со

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ая аи за G 01 V 1/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3519955/18-25 (22) 03.12.82 (46) 23.06.84.Бюл. ¹ 23 (72) А.Ю.Глушков, А.А.Колтуновский и Е.С.Иванов (71) Научно-производственное объединение "Рудгеофизика" (53) 550.83(088.8) (56) 1. Патент США № 3975742, Н.кл. 346-76, опублик. 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹- 838346, кл. G 01 D 9/08 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДПЯ РЕГИСТРАЦИИ ГЕОАКУСТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ, со.держащее генератор тактовых импульсов, схему управления, пишущий эле" мент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения ,носителя записи, усилитель записи, запоминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом схемы управления, выходы которой соединены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи — с пишущим элементом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и сокращения длительности цикла регистрации, в него введены блок управления режимом счетчика адреса, датчик положения

С2 пишущего элемента и командный блок, Щ первый выход которого соединен с вхо- у дом схемы управления, второй выход — ЮФ с входом запоминающего устройства, С а другие выходы соединены с входами блока управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика положения пишущего элемента, а выходы — с входами счетчи (аР ка адреса. Ж

1099299

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления режимом счетчика адреса содержит три элемента И, инвертирующий элемент и второй элемент ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ и выход второго элемента И являются выходами блока управления режимом счетчика адреса, входами которого являются первые входы элементов ИЛИ, первый вход первого элемента

И, соединенный с входом инвертирующего

Изобретение предназначено для использования в геофизике, в частности для регистрации на самописцах с возвратно-поступательным движением пишущего элемента геоакустической информа- 5 ции, получаемой при исследовании методом звуковой геолокации структур, слагающих дно водоемов.

Известен регистратор аналоговой и знако-цифровой информации, содержа- 1О щий пишущий штифт, механически связанный с электродвигателем его перемещения со схемой управления, электродвигатель дискретного перемещения носителя со схемой управления, генера- 15 тор тактовых импульсов, цепи аналоговой и цифровой инфбрмации (1), Недостатком регистратора является то, что аналоговая информация регистрируется только во время движения пи- 20 шущего элемента в. одном направлении, а при возвращении eI o в исходное поло. жение регистрация не осуществляется, что снижает продолжительность работы электродвигателя перемещения пишущего элемента.

Наиболее близким по технической сущности к,изобретению является регист ратор аналоговой и знако-цифровой информации, содержащий генератор тактовых импульсов, схему управления, пишу. щий элемент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения носителя записи, усилитель записи,. запоминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом элемента и первым входом третьего элемента И, второй вход первого элемента И и первый вход второго элемента И, соединенный с вторым входом третьего элемента И, выход инвертирующего элемента соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и третьего элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно. схемы управления, выходы которой соединены с электродвигателем перемещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи— с пишущим элементом.

В этом регистраторе по сигналу со схемы управления электродвигатель осуществляет перемещение пишущего элемента поперек носителя записи (прямой вход), а затем возвращает его в исходное положение. Во время прямого хода пишущий элемент производит регистрацию на носитель записи аналоговой и цифровой информации, поступающей на него через усилитель записи с клеммы аналоговой информации и с выхода преобразователя цифровой информации, обеспечивающего необходимые последовательности импульсов для отображения на носителе записи информации в виде цифр, букв и знаков.

Цифровая информация на вход преоб) разователя цифровой информации поступает с выхода запоминающего устройства, соединенного через схему ИЛИ с аналого-цифровым преобразователем и цепями цифровой информации. Перемещение носителя записи на заданную величину осуществляется электродвигателем его перемещения, после завершения прямого хода пишущего элемента P2) .

Недостатком известного регистрато-. ра является наличие обратного хода

1099299 пишущего элемента, при котором регистрация информации не осуществляется.

На обратный ход (перемещение пишущего элемента в исходное положение) затрачивается половина ресурса работы 5 электродвигателя перемещений пишущего элемента, что снижает в два раза продолжительность работы этого электродвигателя в устройстве. Кроме того, время, необходимое на возвращение пишущего элемента в исходное положение, увеличивает время одного цикла регистрации, что снижает количество циклов регистрации в единицу времени.

Цель изобретения — повышение надеж- 15 ности и сокращение длительности цикла регистрации.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, схему управления, gp пишущий элемент, электродвигатель перемещения пишущего элемента, носитель записи, электродвигатель перемещения носителя записи, усилитель записи, запоминающее устройство, счетчик адреса, преобразователь информации .и элемент ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с входом схемы управления, выходы которой соединены с электродвигателем пере- ЗО мещения пишущего элемента, механически связанным с пишущим элементом и с электродвигателем перемещения носителя записи, механически связанным с носителем записи, вход запоминающего

35 устройства соединен с выходом счетчика адреса, а выход через преобразователь информации и усилитель записи соединен с пишущим элементом, введены блок управления - режимом счетчика 4О адреса, датчик положения пишущего элемента и командный блок, первый выход которого соединен с входом схемы управления, второй выход — с входом запоминающего устройства, а другие выходы соединены с входами блока управления режимам счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика положения пишущего элемента а выходы — с входами счетУ 50 чика адреса.

А также тем, что блок управления режимом счетчика адреса содержит три элемента И, инвертирующий элемент и второй элемент ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ и выход второго элемента И являются выходами блока управления режимом счетчика адреса, входами которого являются первые входы элементов ИЛИ, первый вход первого элемента И, соединенный с входом инвертирующего элемента и первым входом третьего элемента И, второй вход первого элемента И и первый вход второго элемента И, соединенный со вторым входом третьего элемента И, выход инвертирующего элемента соединен с вторым входом второго элемента И, выходы первого и третьего элементов И соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для регистрации геоакустической информации; на фиг.2— пример выполнения блока управления режимом счетчиком адреса; на фиг.3 временные диаграммы работы устройст- . ва для регистрации геоакустической информации.

Устройство (фиг.i) содержит генератор 1 тактовых импульсов, схему 2 управления, электродвигатель 3 перемещения пишущего элемента, пишущии элемент .4, электродвигатель 5 перемещения носителя записи, носитель 6 записи, усилитель 7 записи,преобразователь 8 информации, запоминающее устройство 9, входную 10 и выходную 11 клеммы, командный блок 12, блок 13 управления режимом счетчика адреса, Ъ счетчик 14 адреса и датчик 15 положения пищушего элемента, причем выход генератора 1 тактовых импульсов через схему 2 управления соединен с электродвигателями 3 и 5, механически связанными с пишущим элементом 4 и носителем 6 записи соответ.ственно, выходы командного блока 12 соединены с выходной клеммой 11, с входом схемы 2 управления, с вхбдом запоминающего устройства 9 и входами блока 13 управления режимом счетчика адреса, другой вход которого соединен с выходом датчика 15 положения пишущего элемента, а выходы — с входами счетчика 14 адреса, по выходу через запоминающее устройство 9, преобразователь 8 информации и усилитель 7 соединенный с пишущим элементом 4, клемма 10 соединена с входом запоминающего устройства 9.

В зависимости от типа используемого счетчика адреса 14 (с одним суммирующим и одним вычитающим входом или с одним общим входом для суммиро1099299 вания и вычитания и одним входом режима работы счетчика) строится блок 13 управления режимом счетчика адреса, пример выполнения которого для случая использования счетчика адреса с суммирующим и вычитающим входами приведен на фиг.2.

Блок 13 управления режимом счетчика адреса содержит первый 16, второй

17 и третий 18 элементы И, инвертирую-1Р щий элемент 19 и первый 20 и второй 21 элементы ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ 20 и 21 и элемента И 17 являются выходами блока 13 управления режимом счетчика адреса, первым входом которого является первый вход первого элемента И 16, соединенный с входом инвертирующего элемента 19 и первым входом третьего элемента И 18, вторым, третьим и четвертым входами — 2Р второй вход элемента И 16,первый вход первогб элемента ИЛИ 20 и первый вход второго элемента ИЛИ 21, пятым входом — первый вход второго элемента И 17, соединенный с вторым входом третьего элемента И 18, выходы первого и третьего элементов И 16 и 1.8 соединены со вторым входами первого и второго элементов ИЛИ 20 и 21 соответственно, выход инвертируюЗО щего элемента 19 соединен с вторым входом второго элемента И 17 ° Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы пишущий элемент 4 устанавливают, например,в крайнее левое положение. По сигналу 22 (фиг.3) с первого выхода командного блока 12, поступающего через выходную клемму 11, на внешнее устройство 4р (не показано), в водную среду излучается импульс упругих колебаний, Затем командный блок 12 на втором и третьем выходах формирует сигналы 23, 24 (фиг.3), первый 25 (фиг.3) из кото- 4 рых через блок 1.3 управления режимом счетчика адреса устанавливает счетчик адреса 14 в нулевое состояние, а второй поступая на вход запоминающего устройства 9, обеспечивает режим "За- р пись". Кроме того, с четвертого выхода командного блока 12 на суммирующий вход счетчика 14 адреса через блок 13 управления с момента времени,предшествующего отраженному от днау сигналу 26 (фиг.3), начинают поступать импульсы 27, число которых и соответствует числу ячеек памяти запоминающего устройства 9. Выходной код счетчика адреса 14 осуществляет адресацию кодов, оцифрованных значений отраженного сигнала 26, которые поступают на вход запоминающего устройства с входной клеммы 10. Таким образом, после окончания поступления на счетчик 14 адреса пачки из п импульсов в нем формируется код числа 11, а с 1-й по 11 -ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 оказываются записанными коды отраженного сигнала. Затем по сигналу 24 с выхода .командного блока 12 запоминающее устройство 9 переводится в режим "Считывание", а на вход блока управления 13 с пятого выхода командного блока 12 поступает сигнал 28 (фиг.3), на другой вход блока 13 управления поступает сигнал 29 с выхода датчика 15 положения пишущего элемента. Этот сигнал при нахождении пишущего элемента 4 в крайнем левом положении и во время его перемещения слева направо является разрешающим, а в крайнем правом положении и во время перемещения справа налево — запрещающим для прохождения сигнала 28 через блок 13 управления, поэтому сигнал 28 (фиг.3) поступает через блок 13 управления на вход установки нуля счетчика адреса

14 (25) и устанавливает его из состояния и в нулевое состояние, Далее командный блок 12 вырабатывает сигнал 30 (фиг.3), поступающий на схему управления 2, которая с этого момента формирует сигналы, необходимые для работы электродвигателя 3 перемещения пишущего элемента 4, например, шагового волнового двигателя, обеспечивающего высокую стабильность скорости перемещения пишущего элемента 4. При этом пишущий элемент 4 в течение времени развертки 1р перемещается поперек носителя записи б из крайнего лево1о н крайнее правое положение (прямой ход). Во время перемещения пишущего элемента 4 на вход блока !3 управления с шестого выхода командного блока 12 поступает пачка из п импульсов 31 (фиг,.3), которую выходной сигнал 29 с выхода датчика 15 коммутирует в блоке 13 управления так, что она поступает на суммирующий вход счетчика 14 адреса. Код в счетчике адреса 14 начинает возрастать от величины 1 до д а из 1-й по tl --ю ячеек памяти запоми1099299

20 нающего устройства 9 осуществляется последовательная выборка записанных кодов. Эти коды с выхода запоминающего устройства 9 поступают на преобразователь 8 информации, например преобразователь код-напряжение, обеспечивающий совместно с усилителем 7 записи регистрацию отраженного от дна сигнала посредством пишущего элемента 4, по мере его перемещения по" перек носителя 6 записи, в виде модулированной по яркости трассы. В момент окончания развертки, т.е. когда пишущий элемент 4 занимает крайнее правое

15 положение, схема 2 управления формирует сигналы обеспечивающие работу электродвигателя 5 перемещения носителя 6 записи, который при этом протягивается на заданную дискретную величину. В момент окончания развертки пишущего элемента выходной сигнал 29 датчика 15 изменяет свою величину. Затем по командам иэ командного блока 12 вновь излучается им25 пульс упругих колебаний, обнуляется счетчик адреса 14 (фиг.3) (25), запоминающее устройство 9 переводится в режим "".-апись" (24), в его ячейки с 1-й по 0 -ю, по мере нарастания от 1 до rl когда в счетчике 14 адреса под воздействием пачки из и импульсов 27, поступающих с командного блока 12 через блок

13 управления на суммирующий вход счетчика 14 адреса, записываются ко- 35 ды следующей реализации отраженного сигнала, к моменту окончания записи которых в счетчике 14 адреса фиксируется код числа л . Далее запоминающее устройство 9 переводится в 40 режим "Считывания" (24). Так как произошло изменение величины выходного сигнала датчика 15 (29), (пишущий элемент находится в крайнем правом положении), то сигнал с. командно- 45 го блока 12 (28) не поступает через блок 13 управления на вход установки нуля счетчика адреса 14 и в нем сохраняется код числа 11 . Затем по сиг налу командного блока 12 запускается 50 схема 2 управления и пишущий элемент 4 начинает перемещаться из крайнего правого в крайнее левое положение (обратный ход). В момент подхода пищушего элемента 4 к точке носителя за- 55 писи 6, в которой при предыдущем перемещении пишущего элемента 4 слева направо было зарегистрировано значение кода П -й ячейки памяти запоминающего устройства 9, на вход блока 13 управления с шестого выхода командного блока 12 постугает пачка из и импульсов 31, которую выходной сигнал датчика 15 коммутирует в блоке 13 управления так, что она поступает на вычитающий вход счетчика 14 адреса. Код в счетчике 14 адреса начинает убывать от значения

П до 1, а с выхода запоминающего устройства 9 на преобразователь информации поступают коды из ячеек памяти с 11 -й ло 1-ю, т.е. в обратной последовательности по отношению к последовательности записи информации в запоминающем устройстве 9. Сигнал с выхода преобразователя 8 информации поступает через усилитель 7 записи на пишущий элемент 4 и регистрируется на носителе 6 записи. После окончания регистрации данной реализации отра. женного сигнала, т.е. когда пишущий элемент 4 остановится в крайнем левом положении, электродвигатель 5 перемещения носителя 6 записи по сигналу схемы 2 управления осуществляет протяг носителя записи. Далее цикл работы устройства повторяется, как описано выше. За требуемое число разверток пишущего элемента 4 в обоих направлениях на носителе записи 6 регистрируется акустический разрез дна водоема. Датчик 15 может быть соединен с пишущим элементом 4 или с механизмом его перемещения с помощью механически;; контактов или оптически (два источника света — два приемника света, световую ось которых пересе кает пишущий элемент 4), датчик 15 может также формировать выходной сигнал под воздействием сигнала с выхода схемы 2 управления.

Перед началом работы пишущий элемент 4 устанавливают в крайнее левое положение, при этом выходной сигнал датчика 15 разрешает прохождение сигналов командного блока 12 через элементы И 16 и 18, а инвертированный элементом 19 выходной сигнал датчика 15 запрыгает прохождение сигналов командного блока 12 через элемент И 17.

Сигнал командного блока 12 поступает через элемент ИЛИ 20 на счетчик 14 адреса и устанавливает его в нулевое состояние, затем импульсы 27 с выхода командного блока 12 через элемент

ИЛИ 21 поступают на суммирующий вход

1099299 10

l в- са и в нем сохраняется код числа И а- Затем по команде из командного блока

12 через открытый элемент И 17 на выа. читающий вход счетчика 14 адреса поту-5 ступает пачка из ll импульсов, при этом код счетчика 14 адреса убывает от значения и до 1, а из l1 -й по

1-ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 осуществляется выборка зна10 чений кодов записанного сигнала, т.е. в обратной последовательности по отношению к последовательности записи.

Затем цикл повторяется °

Таким образом, устройство позволяет регистрировать коды записанных в запоминающее устройство отраженных от дна сигналов как во время движения пишущего элемента в одном, так,и в другом направлении за счет выборки зна20 чений, хранящихся в запоминающем устройстве кодов в той же или обратной последовательности по отношению к последовательности записи информации. счетчика 14 адреса, при этом осущест ляется запись с 1-й по И -ю ячейки п мяти запоминающего устройства 9 кодов оцифрованного отраженного сигнал

Далее сигнал командного блока 12 пос пает на открытый элемент И 16, а затем через элемент ИЛИ 20 поступает на счетчик 14 адреса, устанавливая

его в нулевое состояние. По команде командного блока 12 пишущий элемент 4 начинает перемещаться слева направо. Во время его перемещения на суммирующий вход счетчика адреса 14 с командного блока 12 через открытый элемент И 18 и далее через элемент

ИЛИ 21 поступает пачка из Н импуль сов, при этом осуществляется выборка кодов из 1-й по и -ю ячеек памяти запоминающего устройства 9 и их регистрация. Затем по сигналу из командного блока 12, поступающему чере элемент ИЛИ 20. счетчик 14 адреса устанавливается в нулевое состояние, И импульсами, поступающими с команд ного блока 12 через элемент ИЛИ 21 на суммирующий вход счетчика 14 адреса осуществляется запись с 1-й по rl --ю ячейки памяти запоминающего устройства 9 кодовых значений очередной реализации отраженного сигнала, при этом З0 после окончания записи в счетчике 14 адреса фиксируется код числа П

Так как пишущий элемент 4 переместился в крайнее правое положение, то выходной сигнал датчика 15 запрещает 35 прохождение сигналов командного блока 12 через элементы И 16 и 18, а инвертированный элементом 19 выходной сигнал датчика 15 разрешает прохождение сигналов командного блока 12 че-40 рез элемент И 17, поэтому сигнал с командного блока 12 не поступает на вход установки нуля счетчика 14 адреИспользование новых элементов— командного блока, датчика положения пишущего элемента и блока управления режимом счетчика адреса, выполненного в виде трех элементов И, двух элементов ИЛИ и инвертирующего элемента, выгодно отличает устройство от прототипа, так как увеличивается в два раза продолжительность работы электродвигателя перемещения пишущего элемен-. та, а также сокращается до минимума время между. соседними развертками, так как исключается время, необходимое для возвращения пишущего элемента в исходное положение, что позволяет регистрировать большое число реализаций отраженного сигнала в единицу времени.

1099299

Фиг.2

1099299

" Ъ .ф . Ч Ч 1 ь

4368/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н.Журавлева

Редактор А.Шандор Техред Т. Маточка Корректор В.Синицкая