Устройство считывания магнитных меток

 

Изобретение относится к области геофизических исследований, в частности к устройствам считывания магнитных меток с каротажного кабеля для определения глубин в скважинах. Цель изобретения - повышение точности считывания мaгниtныx меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля. Устройство считывания магнитных меток содержит генератор 1, делитель частоты 2, первый и второй магнитомодуляционные преобразователи

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) 1б11 4 С О1 Ч 3/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4076873/24-25 (22) 11.06.86 (46) 30.03.89. Бюл. N 12 (71) Гомельское специальное конструкторско-технологическое бюро сейсмической техники с опытным производством (72) А. С.Шагинян, А. Г.Асан-Джалалов, H.È.ÄàâèäåHêo, В. В. Громов и A.È.Ïëÿñóíoâ (53) 550. 83 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1015949, кл. E 21 В 47/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N9 1416678, кл. Е 21. В 47/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ МАГНИТНЫХ

МЕТОК (57) Изобретение относится к области геофизических исследований, в частности к устройствам считывания магнитных меток с каротажного кабеля для определения глубин в скважинах.

Цель изобретения — повьппение точности считывания магнитных меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля. Устройство считывания магнитных меток содержит генератор 1, делитель частоты 2, первый и второй магнитомодуляционные преобразователи

146949!

4 и 5, первый и второй аналоговые инверторы 8 и 9, первый и второй пиковые детекторы 10 и 11, два ключа !

4 и 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) !6, два оперативнозапоминающих устройства (ОЗУ) 22 и

23, коммутатор 17, цифровой компаратор 24 и блок логики. При работе устройства высокая точность считывания магнитных меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля достигается эа счет того, что аналоговые сигналы на выходах магнитомодуляционных датчиков преобразуются с помощью АЦП в цифровой код, который записывается в ОЗУ. Величина записанных в ОЗУ цифровых кодов прямо пропорциональна величине магнитного поля метки независимо бт величины намагниченности каротажного кабеля.

Введение цифрового компаратора и блока логики позволяет сравнить эти цифровые коды и получить .сигнал метки. э.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике геофизических исследований, в частности к устройствам считывания магнитных меток с каротажного кабеля для определения глубин в скважинах.

Цель изобретения — повышение точности считывания магнитных меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля. 1О

На фиг.l представлена блок-схема устройства; на фиг ° 2 — блок-схема блока логики; на фиг.3 — эпюры напряжений и магнитных потоков, Устройство содержит генератор 1, 1> делитель 2 частоты, усилитель 3, магнитомодуляционные преобразователи 4 и S, делители 6 и 7 напряжения, аналоговые инверторы 8 и 9, пиковые детекторы 10 и 11, компараторы 12 и 13,20 ключи 14 и 15, аналого-цифровой преобразователь 16, коммутатор 17, эадатчик 18 направления, источник 19 опорного напряжения, элементы И 20 и 21, оперативно-запоминающие устрой-?5 ства (ОЗУ) 22 и 23, цифровой компа— ратор 24, блок 25 логики и формирователь 26.

Блок 25 логики образуют счетчик

27, семь элементов И-НЕ 28-34, RSтриггер 35, формирователь 36 и четыре элемента HE 37-40.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы высокой частоты с генера — 35 тора 1 поступают на вход делителя 2 частоты. С первого выхода делителя 2 частоты последовательность импульсов (фиг.3в) через усилитель 3 поступает на входы магнитомодуляционных преобразователей 4 и 5. Иагнитомодуляционные преобразователи 4 и 5 устанавливаются так, что расстояние между их центрами. равно половине ширины северного полюса метки ° В зависимости от направления движения каротажного кабеля, определяемого положением задатчика 18 направления, магнитное поле метки будет воздействовать вначале или на первый 4, или на второй 5 магнитомодуляционные преобразователи.

При прохождении магнитной меткой первого магнитомодуляционного преобразователя 4 на его выходе появляется последовательность импульсов (фиr.Зв), амплитуда которых прямо пропорциональна магнитному полю метки, действующему на магнитомодуляционный преобразователь 4, причем при прохождении середины магнитной метки амплитуда импульсов (фиг.3з) будет наи-.. большая, Такие же импульсы появляются на выходе второго магнитомодуля- . ционного преобразователя 5 при прохождении магнитной метки возле него, только сдвинутые во времени (фиг.Зи), На выходах пиковых детекторов 10 и 11 появляются уровни напряжений (фиг.3к,л), величина которых прямо пропорциональна амплитудам импульсов на выходах магнитомодуляционных преобразователей 4 и 5, выходы которых через делители 6 и 7 и аналоговые инверторы.8 и 9 связаны с входами пиковых детекторов 10 и 11. Эти уровни

146949 1 регулярно сбрасываются по сигналу с выхода элемента И 21, формируемому формирователем 26 по сигналу "Конец преобразования (фиг.Зж) с выхода аналого-цифрового преобразователя

5 и последовательности импульсов (фиг.3e), поступающих на первый вход элемента И 21 с третьего выхода делителя 2 частоты. Эти уровни с выходов пиковых детекторов 10 и 11 через ключи 14 и 15 поступают на первый вход аналого-цифрового преобразователя 16.

В аналого-цифровом преобразователе происходит преобразование напряже- 15 ний на выходах пиковых детекторов 8 и 9 в числовой код, причем при поступлении на первый вход коммутатора

17 и второй вход первого элемента

И 20.положительного импульса с второго выхода делителя 2 частоты (фиг.Зд) происходит преобразование, а затем запись в ОЗУ 22, по сигналу с выхода элемента И 20 числового кода, соответствующего величине магнит- 25 ного поля метки, действующего на первый магнитомодуляционный преобразователь 4, а при поступлении на второй вход коммутатора 17 и второй вход второго элемента И 21 положительного импульса с третьего выхода делителя частоты 2 (фиг,Зс) происходит преобразование, а затем запись в ОЗУ 23 по сигналу с выхода элемента И 21 числового кода, соответствующего величине магнитного поля метки, дейст35 вующе го на в торой магнитомодуляционный преобразователь 5. Одновременно после записи числового кода в ОЗУ 23 происходит сброс пиковых -детекторов

10 и 11 по сигналу с выхода формирователя 26. Числовые коды, записанные в ОЗУ 22 и 23, поступают на входы цифрового компаратора 24, где они сравниваются. Если число в первом

ОЗУ 22 больше числа, записанного во втором ОЗУ 23, то на выходе цифрового компаратора 24 присутствует "0", а если число в первом ОЗУ 22 меньше или равно числу во втором ОЗУ 23, то на выходе цифрового компаратора при50 сутствует "1". Сигнал с выхода цифрог, вого компаратора 24 поступает на четвертый вход блока 25 логики.

Блок 25 логики работает следующим образом.

Когда магнитное поле метки не действует на магнитомодуляционные преобразователи 4 и 5, на их выходах отсутствуют импульсы высокой частоты (фиг.Зз,и). Следовательно, на выходах компараторов 12 и 13 присутствует

"0", на выходах счетчика 27 — "0", соответственно, на выходе шестого элемента И-НЕ 29 присутствует "1".

Импульсы, поступающие с первого выхода делителя 2 частоты на первый вход блока 25 логики, проходят- на счетный вход счетчика 27 через элемент И-НЕ

28 ° Счетчик 27 считает до тех пор, пока на выходах его не появятся "1" и на выходе шестого элемента И-НЕ 29

"0". С выхода элемента НЕ 38 на четвертый вход элемента И-НЕ 33 поступает "1" °

При появлении импульсов на выходах компараторов 12 и 13 во время действия магнитного поля метки на магнитомодуляционные преобразователи

4 и 5 на выходе элемента И-НЕ 33 появляется отрицательный импульс в момент совпадения импульсов на втором и третьем входах элемента И-НЕ

33 и импульса на первом входе этого элемента, поступающего с первого выхода делителя 2 через первый эле мент НЕ 37. RS-триггер 35 переключается в состояние единицы (фиг.Зм), и на третий вход элемента И-НЕ 34 поступает "1". При поступлении "1" на первый вход элемента И-HE 34 с выхода цифрового компаратора 24 и на второй вход с выхода формирователя

1 Ф

26 через инвертор 40 на выходе элемента И-НЕ 34 появляется импульс (фиг.Зн),соответствующий середине магнитной метки. При этом счетчик 27 устанавливается в "О" по второму входу установки в "0" через элемент НЕ

36 и по первому входу установки в

"0" через элементы И-HE 30-32, пока не прекратится действие магнитного поля метки на магнитомодуляционные преобразователи 4 и 5 и на выходах компараторов 12 и 13 не исчезнут импульсы положительной полярности, По окончании действия нулевого импульса на выходе элемента И-НЕ 34 RS-триг" гер 39 устанавливается в "0" по Sвходу отрицательным импульсом, сформированным формирователем 36, При смене направления движения каротажного кабеля, определяемого задатчиком 18 направления, число; соответствующее величине магнитного поля метки, действующего на первый магнитомодуляционный преобразователь

5 146

4, записывается во второе ОЗУ 23, а число, соответствующее величине магнитного поля метки, действующего на второй магнитомодуляционный преобразователь 5, записывается в первое

ОЗУ 22. В остальном предлагаемое устройство работает аналогично известному.

Формула изобретения

l . Устройство считывания магнитных меток, содержащее генератор, соединенный с делителем частоты, первый выход которого через усилитель под.ключен к входам первого и второго магнитомодуляционных преобразователей, задатчик направления, первый и второй компараторы, первый элемент

И, формирователь, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности считывания магнитных меток при,малых уровнях намагниченности каротажного кабеля, оно снабжено первым и вторым. делителями напряжения, первым и вторым аналоговыми инверторами, первым и вторым пиковыми детекторами, первым и вторым ключами, аналого-цифровым преобразователем, первым и вторым оперативно-запоминающими устройствами, источником опорного напряжения, коммутатором, вторым элементом И, цифровым компаратором и блоком логики, причем пер" вый вход блока логики подключен к первому выходу делителя частоты, выходы первого и второго магнитомодуляционных преобразователей через первый и второй делители напряжения, первый и второй аналоговые инверторы . подключены к входам первого и второго компараторов и к первым входам первого и второго пиковых детекторов, выходы которых через первый и второй ключи подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы первого и второго компараторов подключены к второму и третьему входам блока логики, входы управления первого и второго ключей подключены к первому и второму выходам коммутатора, третий и четвертый входы которого подключены к выходам задатчика направления, а первый и второй входы соответственно — к второму и третьему выходам делителя частоты, . которые соответственно подключены к первым входам первого и второго эле949 1 ментов И, вторые входы которых соединены с выходом "Конец преобразования" аналого-цифрового преобразователя, второй и третий входы которого подключены к четвертому и пятому выходам делителя частоты, а пятый вход — к выходу источника, опорного напряжения, выходы данных аналого10 цифрового преобразователя подключены к соответствующим входам данных первого и второго оперативно-запоминающих устройств, а выходы последних подключены к соответствующим входам

15 цифрового компаратора, выход которого соединен с четвертым входом блока логики, пятый вход которого подключен к выходу формирователя, с которым связаны также вторые входы пико20 вых детекторов, а вход формирователя подключен к выходу второго элемента

И, который связан с входом записи второго оперативно-запоминающего устройства, вход записи первого опера25 тивно-запоминающего устройства под.ключен к выходу первого элемента И.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок логики содержит счетчик, RS-триггер, фор"

З11 мирователь, четыре элемента HE u семь элементов И-НЕ, причем счетный вход счетчика подключен к выходу четвертого элемента И-НЕ, а выходы — к входам шестого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входам

35 первого, второго и четвертого элементов И-НЕ и к входу второго элемента

НЕ, выход которого подключен к четвертому входу пято1.о элемента И-НЕ, 4CI первый вход которого через первый элемент HE соединен с первым входом блока логики, который соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, второй и третий входы пятого элемента И-НЕ соединены с вторым и третьим входами блока логики, которые соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых подключены к первому и второму входам третьего элемента

И-НЕ, выход которого соединен с первым входом установки в "0" счетчика, второй вход установки в "0" которого через четвертый элемент НЕ соединен с выходом блока логики, подключенным к выходу седьмого элемента И-НЕ и через формирователь к S-входу RS-триггера, R-вход RS-триггера подключен к выходу пятого элемента И-НЕ, а выход

) 46949) RS-триггера — к третьему входу седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к четвертому входу блока логики, а второй вход седьмого элемента И-HE через третий элемент

HE — к пятому входу блока логики.

1469491

Составитель А.Мягков

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Редактор А.Orар

Заказ 1359/54

Подписное

Тираж 483

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, tt I °

Г ин 101