Устройство для анализа сигналов ядерного магнитного резонанса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:К©МУ СВИ ИЕЛЬСТВУ (63 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08p2S0 (21) 2851152/18-25 с присоединением заявки йе— (23) Приоритет

Опубликоввио 151081. Бюллетень ИЯ 38

Дата опубликования описания 15.10.81

Союз CoiofcKNx

Социалистических республик

gij873187 р )м. к.з .0 01, Ч 3/14

Гесудврствеявый кеиятет

СССР яе деааи язебретевик я еткрнтяя (53) УДК 550.835 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.М. Иоф и Е.К.-Г. Рагимова с

Азербайджанский институт нефти--и .химии им. М. Азизбекова ---..

Ф (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СИГНАЛОВ

ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение относнмся к методаМ геофизических исследований скважин и может быть применено в техннке ядерного магнитного резонанса.

Известно устройство, предваэваченное для анализа амплитуды сагма-. лов ядерного магнитного резонанса, которое содержит усилитель, линей» ный детектор, два интегрирующих:зве- ® на, квадратор, делительное звено 11).

Недостатком этого устройСтва являемся то, что оно дает возмоа ность определять начальную амплитуду сигналов только одной зкспоненцйалвной формы.

Наиболее близким по технической .сущности х данномУ изобремеитне .яв»

- ляется устройство для анализа сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее последовательно соединен 20 ные резонансный усилитель и линейный детектор, к выходу которогО псщключены два интегратора, выходы которых соединены с фильтрами нижних частот, связанных по выходам с входами основ- 25 ного делительного звена, формирова тель поправочного коэффициента, основное множительное звено, один вход которого соединен с выходом одного из фильтров нижних частот, а выход ЗО! . 2 соединен. с входом блока регистрации, блок управления, выходЫ которого соединены с входами интеграторов и блока регистрации 1И.

Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей, т е. оио не позво-. ляет определить начальную амплитуду в широком диапазоне величины сигналов, описываевых экспоненциальной функцией времени

О(а) О ехр(-а/Т ) где 0е - начальная амплитуда сигналат

Тв --длительность импульса.

На практике встречается ситуация при которой затухание сйгкала описывается с. помощью функцией Вейбуллат о ++>(/ 1) ) где а - априорно неизвестный параметр, который принимает значения от 0 до 4.

Незкспоненциальность форма сигнала может быть связана с неоднородностью магнитного поля, многокомпо нентностью релаксационной зависимости и т.д.

Во всех подобных случаях применение известных устройств, осуществляющих определение начальной амплитуды сигналов по экспоненциальной модели

873187 затухания приводит к значительным ошибкам в определении начальной амплитуды.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство.для анализа сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее последовательно соединенные резонансный усилитель и линейный детектор, к выходу которого подключены два интегратора, выходы" которых соединены с фильтрами нижних частот, связанных по выходам с входами основного делительного звена, формирователь поправочного коэффициента, основное множительное 15 звено, один вход которого соединен с выходом одного из фильтров нижних частот, а выход соединен с входом блока регистрации, дополнительно введены множительное и делительное щ звенья, логарифматор и антилогарифматор, при этом выход Основного делительного. звена соединен через логарифматор с входами дополнительного звена и линии задержки, выход которой подключен к входу дополнительных делительного и множительного звеньев, причем выход дополнительного множительного звена связан с входом антилогарифматора, соединенного по выходу с входом основного множительного звена, а выход дополнительного звена соединен с вторым входом дополнительного множительного звена через формирователь поправочного коэффициента. 35

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы устройства; на фиг.

3 —. график зависимости у = f (х) формирователя поправочного коэффи- 4{) циента.

Устройство содержит резонансный усилитель 1, линейный детектор 2, интегрирующие звенья 3 и 4, фильтры нижних частот 5 и б, основное делительное звено 7, логарифматор 8, звено 9 задержки, дополнительное делительное звено 10, формирователь

11 поправочного коэффициента, основное и дополнительное множительные звенья 12 и 13, антилогарифматор 14, блок 15 регистрации, блок 16 управления.

Интегрирующее звено 3 осуществляет «5 измерение среднего за время

bt1 (2 + t„+g t„)< значения огибающей сигнала U а интегратор 4, измеряет два усредненных значений ° U и {) соответствующих .временным интервалам

t2 — д tg (2 — t< + bt 1) и t -b» (2 —. 60

t д +dt g) (фиг. 2) . Соответственно делительное звено 7 вычисляет отношение {) /{)„ и U1„/U„ .ïî значениям напряжений, поступающих с выходов фильтров нижних частот 5 и б, кото- g5 рые выполняют функции ячеек запоминания. для сигналов, описанных с помощью функции Вейбулла, на выходе логарифматора 8 в течение времени t< + b Я2-:

tg-bt>) действует напряжение пропорциональное, ()1 (< )< ta у», " u ò т,1 а по истечении момента времени

t> + b tg/2 на вход делительного звена

10 с. выхода логарифматора 8 поступает напряжение пропорциональное

u> а И }4 " v„= т2 т2

Задержка распространения сигнала, вносимая звеном 9 выбирается равной

+ (Lit з — 6 tg) /2. За счет этого на 2-й вход делительного звена

10 в момент времени э+ п t /2 с выхода линии задержки 9 поступает напряжение пропорциональное 0п 7 0а

Таким образом, на выходе делительного звена 10 в течение времени t g - ty +.

+ (at — b t q) /2 действует .иайряжение. пропорциональное

Характеристика формирователя у = — f (х) выбирается в соответствии ср, следующей зависимостью аналитически представленной в виде функции, заданной неявно

"=ч-, (}

t1

%) 1

Х= (Я)a

К., график этой зависимости при изменяющимся в пределах 0,25-4,представлен.на фиг. 3 и соответствует значениям отношений - †-,2, - - 3фр е.

Таким образом, формирователь 11 обеспечивает формирование напряжения пропорционального1(((P } -1).

На выходе антилогарифматора 14 напряжения соответствует величине ю.(((() -(— ) - — 1-- — }*е о(+) .

2 1

На выходе звена 13 напряжение

"wni«{(") ио.ecol (") 1=v т.е. начальной амплитуде сигнала.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность определения начальной амплитуды сигналов с формой, существенно отличающийся от экспоненциальной. Это исключает значительные погрешности определения начальной амплитуды,т.е. повышает точность измерения и, кроме

873187 (t А

Формула изобретения

5 того расширяет функциональные воэможности устройства, поскольку - позволяет анализировать форму сигнала.

Для этого достаточно регистрировать значения поправочного коэффициента

Устройство для анализа сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее последовательно .соединенные резонансный усилитель и линейный . детектор, к выходу которого подключены два интегратора, выходы которых соединены с фильтрами нижних частот„ связанных по выходам с входами основного делительного звена, формирователь поправочного коэффициента, ос" новное множительное звено, один вход которого соединен с выходом одного из фильтров нижних частот, а вйход соединен с входом блока регистрации, блок управления, выходы которого соединены с входами интеграторов и блока регистрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,, в него дополнительно введены множительное и делительное звенья, логарифматор и антилогарифматор, при этом выход основного делительного звена соединен через логарифматор с вхоцами дополнительного делительного звена

М линии задержки, выход которой подключен к входу дополнительных дели-, .тельного и множительного звеньев, причем .выход дополнительного множительного звена связан с входом антилогарифматора, соединенного по выходу с входом основного множитель- ного звена, а выход дополнительного делительного звена соединен со вторым

15 входом дополнительного множительного звена через формирователь поправочного коэффициента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Щ 1. Орлов Г.Л. и др. Уауройство вычисления начальной амплитуды сигналов ядерно-магнитного каротажа. ж. Известия ВУЗОВ сер. Нефть и газ ™, 1974, М 4, с. 68-76.

2. Патент США У 3479579, кл.-G 01 Ч 3/14,. опублик. 1969 (прототип}.

873187

Составитель М. Дедловский

Редактор Н. Воловик .Техред.М. Голинка Корректор, М. Шаровйю

ЮВ Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю йе

Закаэ 9027/72 Тираж 735. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитет СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП ™Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4