Измеритель интервального времени для аппаратуры акустического каротажа скважин
ОЛ ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Сецмапметмчееима
Республик (iii868675 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 31.01.80 (21) 2876091/18.25 с присоединением заявки М
G 01 Ч 1/40. 9кудлратееаыФ кеметет
СььР до делам взобретеккй в етеРыткй (23) Приоритет
Опубликовано 30.09.81. Бюллетень М 36
Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 550.83 (088.8) i
П. П. драбнч, В. А. Кувнлнььй, р. А. Мальиев d В. П! СеоРч6 „. 1 °
/ .
Физико-механический институт АН Украинскои ССР : " 3 (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ИНТЕРВАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
ДЛЯ АППАРАТУРЫ АКУСТИЧЕСКОГО
КАРОТАЖА СКВАЖИН
Изобретение относится . к вычислительной и измерительной технике, предназначено для измерения среднего значения разности длительности двух случайных чередующихся временных интервалов и, в частности, может быть использовано в аппаратуре акустического каротажа для измерения интервального времени —. времени распространения упругих колебаний в исследуемой среде на заданном расстоянии.
Известно устройство, состоящее из двух шмерителей временных интервалов и блока вычитания, с выхода которого на регистратор подается напряжение, пропорциональное разности длительности временных интервалов (1).
Недостатком устройства является зависимость выходного напряжения от частоты следования импульсов, трудность обеспечения идентичности характеристик двух измерителей временных интервалов и наличие аппаратурных пульсаций выходного параметра, вызванных неодновременным поступлением на иакопителыый элемент зарядных и разрядных импульсов тока.
Известно также устройство, содержащее автономный генератор постоянного тока, три уп равляемых электронных ключа, разряднъгй дознрующий конденсатор, запоминающий конденсатор и повторитель напряжения 12).
Недостаток устройства — наличие аппаратурных пульсаций, вызванных неодновременным
S поступлением на вход устроиства временных интервалов.
Ближайшим к предлагаемому по технической су цности является устройство, которое состоит из генератора постоянного тока, один полюс которого соединен со средним контактом первого ключа, второй полюс — со средним контактом второго ключа, первые контакты первого и второго ключей заземлены, а вторые
15 соединены с анодом диода и с незаземленпой обкладкой промежуточного конденсатора, катод диода соединен с входом усилителя постоянного тока, с одной обкладкой запоминающего конденсатора, с одной обкладкой разрядного
20 дозирующего конденсатора и с одним контактом третьего ключа, второй контакт которого, соединен со второй обкладкой запоминающего конденсатора, с выходом усилителя постоянного тока и с выходом устроиства. На управля868675
10 ющий вход первого ключа подаются импульсы длительностью т, на управляющий вход второго подаются импульсы длительностью r> (3).
Недостатком устройства является то, что зарядный импульс тока поступает на запоминающий конденсатор на протяжение интервала времени, пропорционального разности длительностей входных импульсов, а разряд осуществляется с помощью дозирующего конденсатора и ключа мгновенно. Поскольку зарядные и разрядные импульсы тока поступают на запоминающий конденсатор не одновременно и имеют различную форму, то выходной параметр устройства тока содержит аппаратурные пульсации, которые снижают точность измерения.
Управляющий вход ключа 1 соединен с входом 11, а управляющий вход ключа 3 — с входом 12 и с входом одновибратора 5. Первые контакты ключей 1 и 3 заземлены, вторые соединены с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора 4 и с первыми контактами ключей 7 и 8. Один полюс автономного генератора 2 постоянного тока соединен со средним контактом управляемого ключа 1, а второй — со средним контактом управляемого ключа 3. Выход одновибратора 5 соединен с входом одновибратора 6 и с входом управляемого ключа 7. Выход одновибратора 6 соединен с входом управляемого ключа 8. Второй контакт ключа 7 соединен с входом усиЦель изобретения — повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что в измеритель интервального времени для аппаратуры акустического каротажа скважины, содержащий генератор постоянного тока, один полюс которого соединен с заземленным контактом первого ключа, а второй полюс соединен с заземленным контактом второго ключа, второй контакт первого ключа .и второй контакт второго ключа соединены с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, управляющий вход первого ключа соединен с первым входом устройства, управляющий вход второго ключа соединен со вторым входом устройства, третий ключ, первый контакт которого соединен с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, а второй контакт соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого эаземлен, а выход соединен со второй обкладкой запоминающего конденсатора и является выходом устройства, дополнительно введены два одновибратора и четвертый ключ, причем вход первого одновибратора соединен с вторым входом устройства, выход первого одновибратора соединен с управляющим входом третьего ключа и со входом второго одновибратара, выход которого соединен с управляющим входом четвертого ключа, первый контакт четвертого ключа соединен с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, второй кон акт четвертого ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока.
На чертеже приведена функциональная схе- ма предлагаемого устройства.
Измеритель еостоит из первого управляемого ключа 1, автономного генератора 2 постоянного тока, второго управляемого ключа 3, промежуточнога конденсатора 4, одновибратороа 5 и 6, третьего управляемого ключа 7, четверто. го управляемого ключа 8, запоминающего конденсатора 9 и усилителя 10 постоянного тока. лителя 10 постоянного тока и с одной обклад кой запоминающего конденсатора 9, другая обкладка которого соединена с выходом уси лителя 10 постоянного тока, с выходом 13 и с вторым контактом ключа 8.
На вход ll устройства подаются импульсы т, а на вход 12 r . Выход 13 является выходом устройства.
Устройство работает следующим образом.
При поступлении на вход 11 импульса длительностью т ключ 1 подключает генератор 2 тока к конденсатору 4 и послелний получает заряд q = 3
По заднему фронту импульса длительностью т2 запускается одновибратор 6, конденсатор 4 разряжается на вход усилителя 10 постоянного тока и заряд на запоминающем конденсаторе
9 изменяется на величину, равную величине заряда, находившегося на конденсаторе 4. При этом на выходе усилителя устанавливается напряжен1.е U . После окончания импульса одновибратора 5 запускается одновибратор 6 и
40 через ключ 8 заряжает конденсатор 4 до напряжения О, после чего с приходом импульса длительностью т1 конденсатор 4 получает заряд равный q1, и т„ц., т.е. цикл повторяется.
Оп1тая началом цикла" заряд конденсатора 4 до
4 напряжения Ug, а окончанием — разряд конденсатора на вход усилителя 10 можно записать суммарный заряд на конденсаторе 4 за один цикл.
hq = q< + цэ — С00, где С вЂ” величина емкости конденсатора 4.
На величину этого заряда в конце каждого цикла изменяется величина заряда на запоминающем конденсаторе 9. После окончания переходного процесса величина заряда н» запомиюющем конденсаторе 9 установится постоянной, т,в. суммарный заряд иа конденсаторе 4 за один цикл будет равен нулю
Ьц-0
Измеритель интервального времени для аппаратуры акустического каротажа скважин, со, держащий генератор постоянного тока, один полюс которого соединен с заземленным контактом первого ключа, а второй полюс соединен с заземленным контактом второго ключа, второй контакт первого ключа и второй контакт второго ключа соединены с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, управляющий вход первого ключа соединен о первым входом устройства, управляющий вход второго ключа соединен со вторым входом устройства, третий ключ, первый контакт котороВНИИПИ Заказ 8322/67 Тираж 735 Подписное
Филиал ППП "Патент.", г.ужгород, ул.Проектная,4 следовательно, п1+ а — Cu = О; от t — отг
Откуда можно определить напряжение на выходе устройства (гy — гг) = Kp(гю — гг) = Ко г
2о
2о где Ко — — масштабный коэффициент.
С
Таким образом, выходное напряжение линейно зависит от измеряемой разницы длительностей двух чередующихся импульсов.
Поскольку операция вычитания длительностей временных интервалов осуществляется не на запоминающем конденсаторе, то устройство производит измерение интервального времени без аппаратурных ..пульсаций выходного нараметра, чем и достигается повышение точности измерения.
Формула изобретения
868675 6 го соединен с незаземленной обкладкой проме-, жуточного конденсатора, а второй контакт соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и первым входом усилителя постоянного тока, второй вход которого эаземлен, а выход соединен со второй обкладкой запоминающего конденсатора и является выходом устройства, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, 1о он дополнительно содержит два одновнбратора и четвертый ключ, причем вход первого одновибратора соединен со вторым входом устройства, выход первого одновибратора соединен с управляющим входом третьего ключа и с входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом четвертого ключа, первый контакт четвертого ключа соединен с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, а второй контакт четвер20 того ключа соединен с выходом усилителя постоянного тока.
Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе
1. Ивакин Б. Н., Kapyc Е. В., Кузнецов О. Л.
Акустический метод исследования скважин. М., 25
"Недра", 1978, с. 152 — 154.
2. Преобразователи измерительных информационных систем. Киев, "Наукова думка", 1978, с. 32.
3. Медвидь Я. В., Федорив Р. Ф. Повышение точности измерения интегрального времени при акустическом каротаже скважин. Сб. "Геофизическая аппаратура", вып. 64, М., "Недра", 1978, ° c. 120 — 123 (прототип).
