Измеритель колебательной скорости импульсного акустического сигнала
ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.03.81 (21) 3262343/18 25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет Опубликовано 0711.82 ° Бюллетень ¹ 41 Дата опубликования описания 07.11.82 {51)M Кп з 01 V 1/40 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 550. 83 (088.8) аявитель Физико-механический институт AH Украинской CCP (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОИ СКОРОСТИ ИМПУЛЬСНОГО АКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в геофизическом приборостроении, в частности в аппаратуре акустического каротажа нефтяных, газовых и угольных скважин. Известны устройства для измерения динамических параметров импульсного акустического сигнала, работающие с использованием накопительных элементов (1). Недостатком этих устройств являются изменение их выходного параметра около своего среднего значения из-за неодновременной подачи на элемент памяти и неодинаковой формы зарядных и разрядных сигналов, приводящие к низкой точности измерений, особенно в тех случаях, когда выходной параметр необходимо преобразовать в цифровой код. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее дифференциальный усилитель, прямой вход которого является входом устройства, а инверсный вход соединен с йезаземленным контактовал первого разрядного ключа, катодом первого диода, конденсатором диодноконденсаторной зарядной цепи и прямым входом повторителя напряжения, одновибратор, вход кото;рого соединен с выходом дифференциального усилителя и анодом первого диода, разрядный дозирующий конденсатор, одна обкладка которого соединена с выходом повторителя напряжения, а другая со средним выходом цепочки из двух согласно соединенных диодов, подключенных к входу усилителя постоянного тока, выход которого является выходом устройства, а в отрицательную обратную связь усилителя постоянного тока включен запоминающий конденсатор. Вход усилителя пос15 тоянного тока соед нен с первым контактом второго разрядного ключа и разрядным доэирующим конденсатором, соединенным с вторым контактом. второго разрядного ключа, третий контакт которого соединен с.выходом устройства, а управляющие входы разрядных ключей соединены с выходом одновибратора. В этом устройстве решается задача исключения пульсаций выходного параметра 2 ). Однако хотя зарядные и разрядные сигналы поступают на запоминающий конденсатор одновременно, в известном устройстве на практике трудно 972440 исключить аппаратурные пульсации, возникающие из-за неодинаковой формы зарядных и разрядных сигналов, т.е. тяжело обеспечить их одинаковую форму. . Кроме того, устройство обеспечи- 5 вает измерение средней амплитуды определенного типа волны или всего сигнала и не обеспечивает измерение колебательной скорости. Цель изобретения — повышение точности измерений и расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что измеритель колебательной скорости импульсного акустического сигнала, содержащий разрядный ключ, формирователь зарядных импульсов тока, вход которого является первыл входом устройства, а выход формирователя соединен с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, одновибратор, вход которого является вторым входом устройства, и усилитель постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен запоминающий конденсатор, а выход усилителя является выходом измерителя, содержит управляемый ключ и управляемый генератор тока, причем первые койтакты разрядного и управляемого ключей соединены с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора,второй контакт управляемого ключа соединен с входом усилителя постоянного тока, а вход управления этого З5 ключа соединен с выходом одновибратора, второй контакт разрядного ключа соединен с выходом управляемого генератора тока, вход управления разрядного ключа соединен с входом 40 одновибратора, вход управляемого генератора тока соединен с выходом усилителя постоянного тока. На фиг. 1 дана функциональная схема измерителя; на фиг. 2 — временные диаграммы импульсов, объясняющие работу измерителя. Измеритель состоит из формирователя 1 зарядных импульсов тока, одновиб. ратора 2, промежуточного конденсатора 3, управляемого 4 и разрядного 5 ключей, запоминающего конденсатора 6, усилителя 7 постоянного тока и управляемого генератора 8 тока. Клемма 9 является первым входом измерителя, клемма 10 — вторым входом измерителя, а клемма 11 является выходом измерителя. Выход формирователя 1 соединен с незаземпенной обкладкой конденсатора> 3 II IIE рвыми контактами управляемого 4 и разрядного 5 ключсй. 13iopnA контакт управляемого клича 4 соединен с входом усилителя 7 постоя> ного тока, в цс пь отрицательной оС.ðIIò÷c>é связи которо>.о «ключен запсмппающий 65 q- K4 А1 где K„=const - коэффициент пропорциональ ности, а разрядной цепью с промежуточного конденсатора 3 на протяжении времени Т через разрядный ключ 5 снимается количество заряда, равное q. = К U (i-1) .т„., М= где h = const — коэффициент пропор 2. циональ нос ти; U (i - 1) — значение выходного напряжения в момент прихода i-й пары импульсов . Задним фронтом импульсов Т; запускается одновибратор 2, формирующий импульс длительностью 2;,(фиг.2а) . Под действием импульса с вйхода одновибратора управляемый ключ 4 подсоединяет промежуточный конденсатор 3 к запоминающему конденсатору б и посследнему сообщается количество заряда, равное ч. =q. -q- =K A к U (i 1)T М 1 1 Л > g. (> т.е. выходное напряжение измерителя возрастает на величийу b U„- (фиг. 2г) . Действием (i+1) -й пары импульсов А„- и Т„ .запоминающему конденсатору 6 сообщается заряд Ч = Ч Ч Ы 1Фл;+л " 1Фл и т.д. причем ь Ч. >. q . „и, вательно, следо" aU„„.„) °, Выходное. напряжение U (i) возрастает до тех пор, пока дЧ; = О, т.е. пока не окончится переходйый процесс. конденсатор б. Вход одповнбраI Ора соединен с входом управления разрядного ключа 5, выход одновибратора соединен с входом управления управляемого ключа 4. Выход усилителя 7 постоянного тока соединен с входом управляемого генератора 8 тока, Выход управляемого генератора 8 тока соединен с вторым контактом разрядного ключа 5. На клемму 9 измерителя подается последовательность импульсов (фиг. 2а) напряжения амплитудой А„., а на клемму 10 подана последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2б) длительностью T„, равной периоду колебаний определенной амплитуды А„. импульсного акустического сигнала. При поступлении на входы устройства i-й пары импульсов А„ и T„3 фор лирователе л 1 соббщается заряд 972440 Ио ле скончания переходного процесса ь<1; = 0, следовательно о — о о т.е. линейно зависит от среднего значения колебательной скорости ч .В отличие от известного устройства операции вычитания q. — q. в иэмерите1 ле осуществляется не на запоминающем, а на промежуточном конденсаторе, а на запоминающий конденсатор подается результат вычитания дц . В устано1 вившемся режиме дц(оо 1 = О, Следовательно, выходной параметр практически не содержит аппаратурных пульсаций, вызванных неодинаковой формой и неоднсвременной подачей на запоминающий конденсатор зарядных и разрядных импульсов тока, чем повышается точность измерения. формула изобретения Измеритель колебательной скорости импульсного акустического сигнала, содержащий разрядный ключ, формирователь зарядных импульсов тока, вход которого является первым входом измерителя, а выход формирователя соединен с незаземленной обкладкой промежуточного конденсатора, одновибратор, вход которого является вторым входом измерителя, и усилитель постоянного тока, в цепь отрицательной обратной связи которого включен запоминающий конденсатор, а выход усилителя является выходом измерителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей, он содержит управляемый ключ и управ. ляемый генератор тока, причем первые 1О контакты разрядного и управляемого ключей соединены с незаэемленной обкладкой промежуточного конденсатора, второй контакт управляемого ключа соединен с входом усилителя f5 постоянного тока, а вход управления этого ключа соединен с выходом одновибратора, второй контакт разрядного ключа соединен с выходом управляемого генератора тока, вход управле2р ния разрядного ключа соединен с входом одновибратора,вход управляемого генератора тока соединен с выходом усилителя постоянного тока. Источники информации, 2 принятые во внимание при экспертизе 1. Федоров Р.Ф. Об одном классе импульсных вольтметров. - Сб. "Отбор и передача информации", вып. 34, 1972, с. 59. 2. Авторское свидетельство СССР гг 746305, кл. G 01 R 19/00, 1978 (прототип). 972440 ° ф б ° ° Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5 Заказ 0510/3S Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 Составитель Н. Журавлева l диктор Г. Безвершенко Техред М.Тепер Корректор О. Билак
