Компаратор геофизических скважинных приборов

 

Изобретение относится к области промысловой геофизики и позволяет с высокой точностью проводить измерения напряжений (Н) компенсационным методом при каротаже скважин в процессе бурения. Компаратор состоит из усилителя 1, дифференциального усилителя 2, триггеров IiLMHTTa (ТШ) 3 и 4 и элементов НЕ 5 и И-НЕ 6. Усиленное усилителем 1 измеряемое Н подается вместе с последовательно, нарастающим ко а1енсационньс I на входы усилителя 2. С выхода усилителя 2 разностный сигнал подается на ТШ 3, который формирует из него последовательность прямоугольных и пульсов. Измеряемое Н подается на вход Till 4, который также формирует из него последовательность прямоугольных и шульсов. Затем проинвертируемый с помощью элемента НЕ 5 сигнал с ТШ 3 подается на один из входов элемента И-ИЕ 6, на другой а S вход которого подается сигнал с ТШ 4. При равенстве амплитуд измеряемого и (Л компенсирующего Н сигнал.на выходе элемента И-НЕ 6 изменяет свое значение с Н логической единицы до Н логического нуля. 3 ил. ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Е 21 В 44/00

1 с I lI

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3900545/22-03 (22) 13.05.85 (46) 15.11 ° 86.Бюл. Р 42 (71) Ижное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (!2) I.Ô.Êðàéçìàí, В.А,Степанян, А.П.Черняев и Н.Б,Итейман (531 622.241 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 881304, кл . F. ?1 В 44/00, 1979. (54) К011ПАРАТОР ГЕОФИЗИЧЕСКИХ CKBAKIHHIIX ПРИБОРОВ (57) Изобретение относится к области промысловой геофизики и позволяет с высокой точностью проводить измерения напряжений (H} компенсационным методом при каротаже скважин в процессе бурения. Компаратор состоит из усилителя 1, дифференциального усили,SU„„ A1 теля 2, триггеров Шмитта (Т1ц) 3 и 4 и элементов НЕ 5 и И†HE 6. Усиленное усилителем 1 измеряемое Н подается вместе с последовательно,нарастаюцим компенсационным I! на входы усилителя 2. С выхода усилителя 2 разностный сигнал подается на ТШ 3, который

Формирует иэ него последовательность прямоугольных импульсов. Измеряемое

H подается на вход ТШ 4, который также формирует иэ него последовательность прямоугольных импульсов. Затем проинвертируемый с помоцью элемента

ИЕ 5 сигнал с TII 3 подается на один из входов элемента И-HE 6, на другой вход которого подается сигнал с ТШ 4.

При равенстве амплитуд измеряемого и компенсирующего H сигнал,на выходе элемента И-НЕ 6 изменяет свое эначеl ние с Н логической единицы до H логического нуля. 3 ил.

1 2 71Е3111 2 компенсирующего напряжений. Для p

Изобретение относится к промысловой геофизике и может применяться в аппаратуре каротажа в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого компаратора; на фиг. 2 — временная диаграмма. работы блоков компаратора, если исследуемый участок породы эквивалентен нагрузке индуктивного характера; на фиг,, 3 — временная диаграмма ра.боты этих же блоков при нагрузке емкост— ного характера (Цифрами указаны эпюры напряжений на выходе соответствующих по номеру блоков, данных на фиг,1)

Компаратор содержит усилитель 1, дифференциальный усилитель 2, триггеры 1йлитта 3 и 4, элемент НЕ 5 и элемент И†HF 6.

Компаратор работает следующим образом. л

Б общем случае между измеряемым и компенсирующим напряжениями, подаваемьпги на входы компаратора, имеется сдвиг фаз. Это имеет место„ например, при электрическом каротаже, когда компенсирующее напряжение формируется из зондирующего, а. изглеряемое напряжение, снимаемое с. измерительных электродов, зависит от характера участка исследуемой породы, который может быть эквивалентен как нагрузке индуктивного характера, так и нагрузке емкостного характера, Первый из этих случаев показан на фиг.2, Второй слу лай на фиг 3 (эпюры

11„ ;.г Uzi. Усиленное усилителем 1 измеряемое напряжение (фиг. 2 и 3, эпюра 1) подается вместе с последовательно нарастающим компенсирующим напряжением (фиг. 2 и 3, эпюра 0„) на вход дифференциального усилителя 2, с выхода которого снимается разностный сигнал гД = Днюем — Ок (фиг:, 2 и 3, эпюра 2), Как видно, при наличии сдвига фаз между измеряемьпл и компенсирующим напряжениями коглларатор на базе операционных усилителей, которым мог бы служить дифференциальный усилитель 2, не дает верного значения измеряемого напряжения, так как сигнал на его выходе многократно принимает нулевое значение (,фиг, 2 и 3, эпюра. 2 ) независимо от соотношения измеряемого и эпюра 3), который формирует из него последовательность прямоугольных импульсов. Измеряемое напряжение подают на другой триггер Шмитта 4 (фиг.2 и 3, эпюра 4), который также формирует из него последовательность прямоугольных импульсов ° Затем проинвертированный сигнал с триггера Шмитта 3 (фиг.2,3, эпюра 5) подается на один из вхоцов элемента И-НЕ 6. На другой вход элемента И-НЕ 6 подается сигнал с триггера Шмитта 4, на вход которого поступает измеряемое напряжение. Как видно, на выходе элемента И-HE 6 при U>> подцерживается высокое напряжение логической "1". Когда 0 становится равным

1.1, то в течение периода когда аглгглитуды 11 и Д,„ „, равны, сигнал

k на выходе элемента И-НЕ 6 изменяет свое значение до напряжения логического "O". Этот перепад является сигналом компаратора(. фиг.2, 3, эпюра 6, точка А ) о равенстве измеряемого напряжения и компенсирующего.

Предлагаемый компаратор дает сиг— нал компенсации в течение периода, когда амплитуды измеряемого и компенсирующего напряжения равны в отличие от компараторов, где выделенный импульс (показан пунктиром на фиг, 2 и 3) совпадает с сигналом триггера

Шмитта 3 в момент, соответствующий точке В (лиг. 2 и 3, эпюра 6).

При интегральном исполнении предлагаемого компаратора в виде отдельной микросхемы сокращается число используемых интегральных элементов и уменьшается число связей между ними.

Это, в свою очередь, позволяет уменьшить стоимость компаратора и повы— сить помехоустойчивость схемы, формулаизобретения

Компаратор геофизических скважинных приборов,, содержащий усилитель измеряемого сигнала, дифференциальный усилитель, первый триггер Шмитта и элемента И-HE о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности измерений, он снабжен вторым триггером Ыглитта и элементом НЕ,при этом выход дифференциального усилителя через второй триггер Ыглитта соединен с первым входом элемента И-НЕ, iпозоi второй вход которого через первый триггер Шмитта подключен к выходу усилителя измеряемого сигнала и первому входу дифференциального усилителя, на второй вход которого подано компенсирувцее напряжение.

12 70301

) !

Составитель А.Рыбаков

Техред А. Кравчук

Корректор С.Ыекмар

Редактор С.Писина

Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6112/?8

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4