Устройство для определения момента прихода акустических сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕШНИЯ МОМЕНТА ПРИХОДА АКУСТИЧЕС1(ИХ СИГ- ,НАЛОВ по авт.св. № 574024, о т л и-^чающееся тем, что, с целью помехоустойчивости выделения сигнала, в устройство введены схема синхронизации, генератор тактовых импульсов, распределитель импульсов, многоканальный аналоговый коммутатор и блок памяти, где генератор тактовых импульсов соединен с многоканальным аналоговым коммутатором, а блок памяти через многоканальный коммутатор соединен с выходом регулируемого усилителя, причем схема синхронизации подсоединена к генератору тактовых импульсов и распределителю импульсов.

СО}03 СОВЕТСКИХ

С9.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D4 G0I V1 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ, (61) 574024 (21) 2722452/18-25 (22) 07,02.79 (46) 30.08,86, Бюл. I) 32 .(71) Всесоюзное морское научно-про изводственное геолого-геофизическое обьединеиие по разведке нефти и rasa "Союзморгео" (72) В.И.Антоненко и С.Н.П)естаков (53) 550,831(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 574024, кл. G 01 V l/40, 1976. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ:

МОИЕНТА ПРИХОДА АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ по авт,св. У 574024, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью помехоустойчивости выделения сигнала, в устройство введены схема синхронизации, генератор тактовых им-. пульсов, распределитель импульсов,многоканальный аналоговый коммутатор и блок памяти, где генератор тактовых импульсов соединен с многоканальным аналоговым коммутатором, а блок памяти через многоканальный коммутатор соединен с выходом регулируемого усилителя, причем схема синхронизации подсоединена к генератору тактовых импульсов и распределителю импульсов.

799605

5 !

О

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин, а именно к аппаратуре акустического каротажа.

В основном авт.св. Р 574024 описано устройство, предназначенное для помехоустойчивого выделения момента прихода акустического импульса при акустическом методе каротажа скважин„ Это устройство содержит регулируемый усилитель, регулируемый фильтр частот, формирователь и элемент И, причем выход элемента

И подключен к. регистратору, один вход через формирователь и усилитель-ограничитель подключен к источнику сигналов, а второй вход через пороговый каскад, фильтр низких частот и регулируемый усилитель также подключен к источнику сигналов. В одном канале такой двухка. нальной:схемы выделения периодов через нуль исследуемый сигнал максимально усиливается, формируется и поступает на элемент И, а в другом канале сигнал увеличивается и через фильтр низких частот и порого-( вый каскад подается на другой вход элемента И. Сигнал, прошедший фильтр, очищается от импульсных помех н высокочастотных составляющих, выделя-. ется пороговым каскадом .и открывает элемент И, между. тем, как на вто-. рой вход элемента И поступает сфор- мированный максимально усиленный сигнал, и на выходе элемента И появляется сигнал, сформированный по переходам через нуль синусоидального сигнала, причем при изменении порога дискриминации время появления сформированного на .выходе элемента И сигнала не изменяется. Таким образом, это устройство в ряде случаев обладает удовлетворительной помехоустойчивостью.

Однако было установлено экспериментально, что при каротаже в разрезах с прослойками, обладающими сильным затуханием для акустической волны, упомянутое устройство не позволяет обеспечить помехоустойчивое выделение момента прихода аку:стического сигнала.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости выделения момента прихода акустического сигнала при каротаже со сложной структурой разреза скважин.

Это достигается тем, что в основ- ное устройство по авт.св. Р 574024, введены схема синхронизации, генера" тор тактовых импульсов, распределитель импульсов, многоканальный аналоговый коммутатор и блок памяти, причем схема синхронизации запускает генератор тактовых импульсов и распределитель импульсов, а последний через многоканальный аналоговый коммутатор поочередно подключает элементы памяти, расположенные в блоке памяти и шине, соединяющей выход регулируемого усилителя со входом фильтра.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит источник 1 сигнала, усилитель-ограничитель 2, регулируемый усилитель 3, фильтр 4, пороговый каскад 5, формирователь 6, элемент И 7, регистратор 8, схему

9 синхронизации, генератор 10 тактовых импульсов, распределитель 11 импульсов, многоканальный аналоговый коммутатор 12, блок 13 памяти, который может быть выполнен в виде набора конденсаторов, подключенных одним электродом к общей шине, а другим — к соответствующему ключу многоканального аналогового коммутатора.

Устройство работает следующим образом.

Смесь полезного сигнала и шума от источника 1 сигнала разветвляется йа два канала. В первом канале сигнал проходит последовательно через усилитель-ограничитель 2, форми-.. рователь 6 и поступает на первый вход элемента И, т,е. на первый вход элемента И поступают прямоугольные импульсы, сформированные по пе-. реходам через 0 из смеси полезного сигнала и шума. Во втором канале сигналы, пройдя регулируемый усилитель 3 и фильтр 4, поступает на пороговый каскад 5. Сформированный пороговым каскадом импульс поступает на второй вход элемента И. Импульс с выхода элемента И появляется в момент прихода полезнОго сигнала и

1 отмечается регистратором.

Фильтр служит для подавления вы" сокочастотных помех.

При сильном затухании акустического сигнала в породе уровень полезного сигнала сравним с уровнем шумов и требуется дополнительная

799605

Техред К.Верес

Редактор Л.Письман

Корректор Т.Колб

Заказ 4848/1 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, обработка сигнала во втором канале при подаче его на фильтр 4 с целью повышения отношения сигнал-шум. Этому служат узлы 9-13, с помощью которых осуществляется накопление и усреднение полезного сигнала за несколько циклов излучения и приема акустических сигналов.

При акустических измерениях вероятная область появления полезного 1Î сигнала, как правило, известна. Схема синхронизации 9 запускает генератор тактовых импульсов 10 и распределитель импульсов 11, которые вероятную область появления полез-. 15 ного сигнала делят на N равных временных интервалов at;,(i 1,2,...,N).

Распределитель 11 импульсов последовательно во времени через N канальный аналоговый коммутатор 12 20 подключает конденсаторы памяти блока

13 памяти к выходу регулируемого усилителя 3. Таким образом, каждый

i-й конденсатор будет заряжаться в течение времени at; до напряжения,. 25 равного величине сигнала на выходе регулируемого усилителя в этот интервал времени. Причем заряд конденсатора будет происходить с постоянной времени, определяемой емкостью конденсатора памяти и выходным сопротивлением регулируемого усилителя. Поскольку полагаем,что полезный сигнал и шум статически независимы, то через несколько циклов излучение — прием i -й конденса- тор должен зарядиться до напряжения, равного напряжению полезного сигнала в интервале времени at;, В результате на вход фильтра 4 поступает накопленный сигнал, в значительной степени очищенный от шумов. Тем самым повышается надежность выделения момента прихода полезного сигнала.

В схеме устройства могут быть широко применимы типовые интегральные схемы средней степени интеграции, что снизит размеры устройства и повысит надежность функционирования,