Устройство считывания магнитных меток

 

Изобретение относится к области геофизических исследований и предназначено для определения глубины в скважинах. Устр-во позволяет с высокой точностью считывать магнитные метки с каротажного кабеля. В зависимости от направления движения кабеля , определяемого задатчиком магнитное поле метки, создаваемое генератором 1, будет воздействовать вначале на первый 4 или на второй 5 магнитомодуляционный преобразователь (ММП). Сигналы с ММП 4 и 5, сдвинутые во времени, поступают на входы соотв. компараторов (К) 6 или 7 для сравнения с образцовьт напряжением. Селектор - мультиплексор (СМ) 9 обеспечивает прохождение импульсов с выходов К 6 и 7 на входы счетчиков 13 и 14, В них записываются заданные задатчиком 15 данные и сигналы с выходов СМ 9 в прямом и дополнительном кодах. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 21 В 47/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И7СОм. щц

111„ ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3805544/22-03 (22) 23. 10.84 (46) 15.08.88. Вюл. М 30 (71) Гомельское специальное конструкторско-технологическое бюро сейсмической техники с опытным производством (72) А.Г.Асан-Джалалов, В,A.Пантелеев, Н.И.Давиденко, А.Г.Романовский и В. В. Громов (53) 622. 24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1032177, кл. Е 21 В 47/04, 1983, Авторское свидетельство СССР и 1015949, кл. Е 21 В 47/04, 1983.

Установка разметочная стационарная УРС-1010. Техническое описание и инструкция по эксплуатации АЯП

2.737.002 ТО. (54) УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ МАГНИТНЫХ

МЕТОК

„„SU„„1416678 А 1 (57) Изобретение относится к области геофизических исследований и предназначено для определения глубины в скважинах. Устр-во позволяет с высокой точностью считывать магнитные метки с каротажного кабеля. В зависимости от направления движения кабеля, определяемого задатчиком 10». магнитное поле метки, создаваемое генератором 1, будет воздействовать вначале на первый 4 или на второй 5 магнитомодуляционный преобразователь (MMII). Сигналы с MMII 4 и 5» сдвинутые во времени, поступают на входы соотв. компараторов (К) б или 7 для сравнения с образцовым напряжением. Селектор — мультиплексор (СМ) 9 обеспечивает прохождение импульсов с выходов К 6 и 7 на входы счетчиков 13 и 14, В них записываются заданные задатчиком 15 данные и сигналы с выходов

CM 9 в прямом и дополнительном кодах.

1416678

20

В сумматоре 16 сигналы с выходов счетчиков 13 и 14 вычитаются. Появлением на выходе сУММВТорВ 16 логической "1" определяется нахождение середины магнитной метки между MMII 4 и MMII 5. На выходе элемента И-НЕ 17 .появится сигнал "Метка". Логический

"0" на выходе сумматора 16 устанавливает RS-триггер 22 в исходное сосИзобретение относится к геофизическим исследованиям скважин, в частности к устройствам считывания магнитных меток с каротажного кабеля для определения глубины в скважинах.

Цель изобретения — повышение точности считывания магнитных меток.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 эпюры напряжений и магнитных потоков.

Устройство считывания, магнитных меток содержит генератор 1, соединенный с входом делителя 2 частоты, первый выход которого через усилитель 3 подключен к входам двух магнитомодуляционных преобразователей

4 и 5, являющихся чувствительными элементами, а выходы последних связаны с входами двух.компараторов би7.

Выходы компараторов 6 и 7 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И 8 и селектора-мультиплексора 9. Третий и четвертый входы селектора-мультиплексора 9 соединены соответственно с выходами задатчика 10 направления.

Пятый вход селектора-мультиплексора

9 через первый формирователь 11 соединен с вторым выходом делителя 2 частоты. Третий выход делителя 2 частоты через второй формирователь 12 соединен с входами установки. первого счетчика 13 импульсов и второго счетчика 14 импульсов. Вход прямого счета первого счетчика 13 импульсов соединен с первым выходом селектора- : мультиплексора 9, а вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов соединен с вторым выходом селекторамультиплексора 9. Информационные тояние до прихода следующен метки.

При кратковременном воздействии магнитных полей на MMII 4 и 5 счетчик импульсов 21 устанавливается в ноль сигналом с делителя 2 частоты, поступающим через формирователь 19 на элемент И-НЕ с частотой, меньшей частоты следования импульсов с выходов ММП 4 и 5. 2 ил.. входы первого счетчика 13 импульсов и информационные входы второго счетчика 14 импульсов подключены к выходам задатчика 15 данных.

Выходы первого 13 и второго 1.4 счетчиков импульсов подключены к соответствующим входам сумматора 16.

Выход сумматора 16 соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 17 .и первым входом второго элемента И-НЕ

18, второй вход первого элемента

И-НЕ 17 и второй вход второго элемента И-НЕ 18 соединены с четвертым выходом делителя 2 частоты. Пятый выход делителя 2 частоты через третий формирователь 19 соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ 20.

Первый вход третьего элемента И-НЕ 20 соединен с выходом второго элемента

И-НЕ 18, а выход подключен к входу установки в ноль третьего счетчика 21.

Счетный вход третьего счетчика 21 соединен с выходом элемента И 8, а выход - с S-входом RS-триггера 22, Первый выход RS-триггера 22 соединен с третьим входом элемента И 8, второй выход с третьим входом первого элемента И-НЕ 17. Выход первого элемента И-НЕ 17 через четвертый формирователь 23 соединен с R-входом RSтриггера 22 °

Устройство считывания магнитных меток работает следующим образом.

Импульсы высокой частоты с генератора l поступают на вход делителя

2 частоты, где получаем ряд частот, необходимых для работы устройства.

С первого выхода делителя 2 частоты последовательность импульсов (фиг.2в) через усилитель 3 поступает на входы магнитомодуляционных преобразовате1416678 лей 4 и 5. Иагнитомодуляционные преобразователи 4 и 5 устанавливаются так, что расстояние между ними равно половине ширины северного полюса метки. В зависимости от направления движения каротажного кабеля магнитное поле метки будет воздействовать вначале или на первый 4 или на второй 5 магнитомодуляционные преобра 10 зователи.. Допустим при заданном направлении движения магнитное поле метки воздействует вначале на первый магнитомодуляционный преобразователь 4, а затем на второй магнито- 15 модуляционный преобразователь 5. При подходе магнитной метки к первому магнитомодуляционному преобразователю 4 на его выходе появляется пос" ледовательность импульсов (фиг.2д), 2О амплитуда и ширина которых на уровне сравнения с образцовым напряжением первого компаратора 6 будет пропорциональна величине магнитного поля метки, поэтому на выходе ком- 25 паратора 6 появляется последовательность импульсов (фиг.2е), ширина которых будет наибольшая при прохождении середины магнитной метки над первым магнитомодуляционным преобразова- 3Q телем 4. Такие же последовательности импульсов. появятся на выходе второго .магнитомодуляционного преобразователя

5 (фиг.2ж) и на выходе второго компаратора 7 (фиг.2з) при воздействии поля магнитной метки на второй магнитомодуляционный преобразователь 5,, но эти последовательности импульсов (фиг. 2ж, з и е) будут сдвинуты во времени относительно последовательнос- 4О тей импульсов на выходах первого магнитомодуляционного преобразователя

4 (фиг.2д) и первого компаратора 6 (фиг.2е). С выходов первого компаратора 6 и второго компаратора 7 пос- 45 ,ледовательности импульсов (фиг,2е и з) поступают на первый и второй входы элемента И 8 и первый и второй входы селектора-мультиплексора 9 °

При этом на третий вход элемента И 8 с первого выхода RS-триггера 22 подается уровень, равный "1" и на выходе элемента И 8 также появляются импульсы, которые поступают на счетный вход третьего счетчика 21 импульсов ° кото- 55 рый отсчитав некоторое число импульсов, определяемое коэффициентом счета этого счетчика, перебрасывает RSтриггер в состояние подготовки, при этом на втором выходе RS-триггера появляется уровень, равный "1" (фиг.2к): и дается на третий вход первого элемента И-НЕ 17.

Импульсы высокой частоты (фиг.2б), поступающие на четвертый вход селектора-мультиплексора 9 с второго выхода делителя 2 частоты через первый формирователь 1 1, стробируют последовательности импульсов (фиг. 2е и з), . поступающие на первый и второй входы селектора-мультиплексора 9 с выходов первого компаратора 6 и второго компаратора 7 соответственно.

При заданном направлении движения каротажного кабеля, определяемого задатчиком 10 направления, на вход прямого счета первого счетчика 13 импульсов поступают пачки импульсов высокой частоты с первого выхода селектора-мультиплексора 9, число которых в каждой пачке прямо пропорционально ширине импульсов (фиг.2е) на выходе первого компаратора 6. На вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов поступают пачки импульсов высокой частоты с второго выхода селектора-мультиплексора 9, число которых в каждой пачке прямо пропорционально ширине импульсов (фиг.2з) на выходе второго компаратора 7.. Перед приходом каждой пачки импульсов высокой частоты на счетные входы первого 13 и второго 14 счетчиков импульсов, на входы установки этих счетчиков поступает сигнал установки (фиг.2и) с третьего выхода делителя

2 частоты через второй формирователь

12 и первый счетчик 13 и второй счетчик 14 устанавливаются в состояние, определяемое задатчиком 15 данных, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первого 13 и второго 14 счетчиков, Число высокочастотных импульсов в одпой пачке, поступающее на вход прямого счета первого счетчика 13 импульсов, представляются прямым кодом на выходах этого счетчика 13 после окончания счета, а число высокочастотных импульсов в одной пачке, поступающих на вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов, представляется дополнительным кодом на выI ходах этого счетчика 14 после окон-! чания счета. Операция сложения, выполняемая сумматором 16 прямого и дополнительного кодов, записанных в

1416678

5 первом 13 и втором 14 счетчиках, поступающих с их выходов на входы сумматора 16, соответствует операции вычитания чисел в пачках импульсов на выходах селектора-мультиплексора

9, причем число на первом выходе селектора-мультиплексора 9 уменьшаемое, а число на втором выходе селектора-мультиплексора 9 вычитаемое.

Если вычитаемое меньше уменьшаемого, то на выходе сумматора 16 присутствует уровень "0" (фиг.2м), если вычитаемое больше или равно уменьшаемому, то на выходе сумматора будет присутствовать уровень, равный "1".

Середина магнитной метки (фиг.2а) будет находиться между первым 4 и вторым 5 магнитомодуляционными преобразователями. Импульсы на выходе первого компаратора 6 последовательности импульсов (фиг.2е) будут равны по ширине импульсам на выходе второго . компаратора 7 последовательности импульсов (фиг.2з), а следователнно, и 2Б число высокочастотных импульсов в одной пачке на первом выходе селектора-мультиплексора 9 будет равно числу высокочастотных импульсов в одной пачке на втором выходе селекторамультиплексора 9. На выходе сумматора 16 появится уровень, равный "1" (фиг.2м), который поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 17 и при поступлении на второй вход первого элемента 1 И-НЕ 17 тактового

ЗБ импульса (фиг.2г) с четвертого выхода делителя частоты на выходе первого элемента И-НЕ 17 появится сигнал "Метка" (фиг.2л), который точно будет соответствовать нахождению середины магнитной метки (фиг.2а) между первым 4 и вторым 5 магнитомодуляционным преобразователями.

В момент появления сигнала "Метка" на выходе первого элемента И-НЕ 17 на R-вход RS-триггера 22 через четвертый формирователь 23 подается сигнал, который возвращает RS-триггер

22 в исходное состояние, при этом яп на третий вход первого элемента ИНЕ 17 будет подан сигнал с уровнем

"0" и запрет первый элемент И-HE 17.

До окончания воздействия магнит- ного поля метки на первый 4 и второй

5 магнитомодуляционные преобразователи число высокочастотных импульсов в одной пачке на первом выходе селектора-мультиплексора 9 будет меньше числа высокочастотных импульсов в одной пачке на втором выходе селектора-мультиплексора 9, поэтому на выходе сумматора 16 будет присутствовать уровень, равный единице (фиг.2м), который подается на первый вход второго элемента И-НЕ 18 и при поступлении тактового импульса с четвертого выхода делителя 2 частоты на второй вход второго элемента И-НЕ 18 на его выходе появится сигнал, который подается на первый вход третьего элемента И-НЕ 20 и с его выхода на вход установки в ноль третьего счетчика 21 импульсов, что позволяет устанавливать его в нулевое состояние каждый раз при приходе импульсов на счетный вход третьего счетчика 21 импульсов.

Прй окончании действия магнитного поля метки на первый 4 и второй 5 магнитомодуляционные преобразователи на выходе сумматора 16 установится уровень "0", RS-триггер останется в исходном состоянии до прихода следующей магнитной метки, при этом на второй вход третьего элемента И-HE c пятого выхода делителя 2 частоты через третий формирователь 19 поступают импульсы с частотой, меньшей частоты следования импульсов с выходов магнитомодуляционных преобразователей

4 и 5, что позволяет устанавливать третий счетчик 21 импульсов в ноль при кратковременном воздействии внешних магнитных полей на магнитомодуляционные преобразователи 4 и 5, чем осуществляется помехозащищенность предлагаемого устройства.

При движении каротажного кабеля в направлении, обратном рассмотренному, магнитное поле метки воздействует вначале на второй магнитомодуляционный преобразователь 5, а затем на первый магнитомодуляционный преобразователь 4. По сигналу задатчика

10 направления, поступающему на вход селектора-мультиплексора 9, на первом выходе его появятся пачки импульсов высокой частоты, число которых прямо пропорционально ширине импульсов в последовательности импульсов (фиг.2з) на выходе второго компаратора 5, а на втором выходе селектора-мультиплексора 9 пачки импульсов высокой частоты, число которых в одной пачке будет прямо пропорционально ширине импульсов в последо1416678 вательности импульсов (фиг. 2е) на выходе первого компаратора 4. формула из обретения

Устройство считывания магнитных меток, содержащее генератор, соедиI ненный с делителем частоты, первый выход которого через усилитель подключ е н . к входам двух маг нитомодуляционных преобразователей, а выходы последних связаны с входами отдельного компаратора, и RS-триггер, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 15 повышения точности считывания магнитных меток, оно снабжено четырьмя формирователями, задатчиком направления, задатчиком данных, селектором-мультиплексором, сумматором, 2р тремя счетчиками импульсов, элементом И и тремя элементами И-НЕ, при этом выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первыми и вторыми входами селектора- 25 мультиплексора и элемента И, третий вход которого связан с первым выходом RS-триггера, второй выход делителя частоты подключен через первый формирователь к третьему входу се- gp лектора-мультиплексора, четвертый вход которого связан с задатчиком налравления, третий выход делителя частоты через второй формирователь подключен к входам установки первого и второго счетчиков, вход прямого счета первого счетчика и вход обратного счета второго счетчика соединены соответственно с первым и вторым выходами селектора-мультиплексора, информационные входы первого и второго счетчиков подключены к выходам задатчика данных, а выходы счетчиков соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого связан с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, четвертый выход делителя частоты соединен с вторыми входами первого и второго элементов .И-НЕ, пятый выход делителя частоты .через третий формирователь подключен к второму входу третьего элемента И-HE первый вход которого связан с выходами второго элемента И-HE а выход соединен с вторым входом третьего счетчика, первый вход третьего счетчика связан с выходом элемента И, а его выход подключен к S-входу

RS-триггера, выход первого элемента

И-НЕ через четвертый формирователь соединен с R-входом RS-триггера, а второй выход последнего связан с третьим входом первого элемента И-НЕ.

1416678

Фиг,2

Составитель В.Громов

Техред А.Кравчук Корректор Л.Пилипенко

Редактор Ю, Середа

Заказ 4044/31 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие г Ужго е род, ул. роектная, П 4