CS230675B1 - Přístroj pro digitální měření magnetické ausceptibility - Google Patents

Abstract

Předmětem vynálezu je přístroj pro digitální měření magnetické susoeptibility. Náleží do oboru užité geofyziky. Řeší problém měřeni magnetické susceptibility hornin na výchozech, kusových vzorcích horniny a vrtných jádrech. Podstatou vynálezu je, že oscilátor, který je součástí čidla přístroje, je výstupem spojen jednak s hodinovým vstupem klopného obvodu, jednak s prvním datovým vstupem mikroprocesoru, na jehož řídicí výstup je zapojen datovým vstupem klopný obvod spojený datovým výstupem s prvním vstupem součinového hradla, které je výstupem připojeno na první čitací vstup čítače, přitom hodinový výstup mikroprocesoru, na nějž je zapojen křemenný krystal, je spojen s druhým vstupem součinového hradla a datový výstup mikroprocesoru s druhým čítaoim vstupem čítače. Přistroj podle vynálezu je použitelný zvláště při geofyzikálním terénním měření magnetické susceptibility hornin.

Description

Vynález se týká přístroje- pro digitální měření magnetické susceptibility, jehož čidlo tvoří měřicí cívka spojená s oscilátorem a ve kterém je seřazen mikropočítač s mikroprocesorem spojeným přenosovým výstupem s čítačem. Přístroj je určen především k terénnímu měření magnetické susceptibility hornin na výchozech, větších kusových vzorků a vrtných jader při geofyzikálním průzkumu a při studiu v oboru magnetismu hornin.

Je známý digitální přenosný přístroj pro měření magnetické susceptibility, ve kterém je zapojen měřicí oscilátor s cívkou, časovači čítač, měřicí čítač, stabilní referenční oscilátor, mikropočítač a displej (Čs. AO 198 843). Přístroj měří změnu délky periody měřicího oscilátoru známou metodou měření délky zvoleného počtu period. Počet period měřicího oscilátoru určuje časovači čítač. Délku intervalu měří měřicí čítač tím, že čítá impulsy ze stabilního referenčního oscilátoru.

Nevýhodou známého přístroje pro měření magnetické susceptibility je nedostatečné využití mikropočítače, které vyžaduje nadbytečné obvody jako časovači čítač a stabilní referenční oscilátor. Další nevýhodou je paralelní přenos dat mezi měřicím čítačem a mikropočítačem, který vyžaduje spojově náročnější spojovou desku. Vzhledem k tomu, že počet period čítaný časovacím čítačem nelze měnit bez změny zapojení, je nutno při kalibraci přístroje měnit základní frekvenci oscilátoru změnou kondenzátoru připojeného paralelně k měřící cívce a kalibrace je časově náročná.

'Je také známý digitální přístroj, jehož měřicí cívka je vyplněna feromagnetickým jádrem. Jeho citlivost omezuje použití přístroj® na měření silně magnetických hornin, jako jsou horniny vyvřelé a některé typy metamorfováných hornin.

Uveden© nevýhody odstraňuje přístroj pro digitální měření magnetické susceptibility podle vynálezu, jehož podstata spočí- 2 230 675 vá v tom, že oscilátor čidla přístroje je výstupem spojen jednak s hodinovým vstupem klopného obvodu, jednak s prvním datovým, vstupem mikroprocesoru, na jehož řídicí výstup je zapojen datovým vstupem klopný obvod spojený datovým výstupem s prvním vstupem součinového hradla, které je výstupem připojeno na první čítači vstup čítače, přitom hodinový výstup mikroprocesoru, na nějž je zapojen křemenný krystal, je spojen s druhým vstupem součinového hradla a datový výstup mikroprocesoru s druhým čítacím vstupem čítače.

Hlavní výhodou přístroje podle vynálezu je obvodové zjednodušení, které spočívá v tom, že přístroj neobsahuje časovači čítač a referenční stabilní oscilátor, a že přenos dat z měřicího čítače do mikroprocesoru mikropočítače je se'riový. Z toho vyplývá zjednodušení spojové desky, snížení výrobních nákladů a zvýšení spolehlivosti. Dále se podstatně zjednoduěí nastavení kalibrační konstanty přístroje, protože je možno jednoduše, rychle a citlivě měnit počet period, jejichž délka se měří. Mikroprocesor má přímý styk se všemi ostatními prvky přístroje podle vynálezu. To vytváří podmínky pro automatické testování jednotlivých prvků zapojení i celého přístroje.

Konkrétní příklad přístroje pro digitální měření magnetické susceptibility podle vynálezu je znázorněn schematicky v blokovém zapojení na přiloženém výkrese.

Čidlem přístroje pro digitální měření magnetické susceptibility podle vynálezu je měřicí cívka 2,, která je zapojena jako indukčnost LC oscilátoru 1. Oscilátor 1 Je výstupem 8 spojen jednak s hodinovým vstupem % klopného obvodu 2» např. typu D, jednak s prvním datovým vstupem 14 mikroprocesoru 25. který je součásti mikropočítače 6. V mikropočítači jS je mikroprocesor 25 spojen adresovou sběrnicí 24 a datovou sběrnicí 23 s programovou pamětí 26 a datovou pamětí 27. Datovou sběrnicí 23 je mikroprocesor 25 mikropočítače 6 dále spojen s displejem 2· Řídicí výstup 11 mikroprocesoru 25 je připojen k datovému vstupu 10 klopného obvodu 2· Datový výstup 12 klopného obvodu 2 J^e Připojen k prvnímu vstupu 13 součinového hradla £, jehož druhý vstup 16 je spojen s hodinovým výstupem 15 mikroprocesoru 25.

K hodinovému výstupu 15 mikroprocesoru 25 je v mikropočítači 6 připojen křemenný krystal 28. Ýýstup 17 součinového hradla £ je spojen s prvním čítacím vstupem 18 čítače £. Druhý citaci

- 3 230 875 vstup 19 čítače 2 J^e připojen k datovému výstupu 20 mikroprocesoru 25. Přenosový výstup 21 čítače 2 j^e spojen s druhým datovým vstupem 22 mikroprocesoru 25.

Měření magnetické susceptibility horninového vzorku, na neznázorněného, se provádí přístrojem podle vynálezu ve dvou cyklech. Algoritmus měření a zpracování výsledků měření mikroprocesorem 25 je uložen v programové paměti 26 mikropočítače 6. Rychlost, s jakou mikroprocesor 25 provádí program, je určena křemenným krystalem 28, zapojeným na hodinový výstup 15 mikroprocesoru 25. V prvním měřicím cyklu je vzorek horniny, na obrázku neznázorněný, vzdálen od měřicí cívky 2. Mikroprocesor 25 vyšle přes řídicí výstup 11 řídicí signál na datový vstup 10 klopného obvodu 2* Rejbližší náběžná hrana signálu, který je veden z výstupu 8 oscilátoru 1 na hodinový vstup £ klopného obvodu 2» překlopí klopný obvod 2 ^{a na} jeho datovém výstupu 12 se objeví povolovací signál, který je přiveden na první vstup 13 součinového hradla 4. Od tohoto okamžiku všechny hodinové impulsy,.přicházející z hodinového výstupu 15 mikroprocesoru 25« procházejí přes druhý vstup 16 součinového hradla £ na jeho výstup 17 a odtud na první čítači vstup 18 čítače 2· Čítač 2 čítá hodinové impulsy a po každém naplnění vyšle přenosový impuls ze svého přenosového výstupu 21 na druhý datový vstup 22 mikroprocesoru 25. který je mikroprocesorem 25 registrován. Mikroprocesor 25 čítá periody signálu, který je přiveden na jeho první datový vstup 14 z výstupu 8 oécilátoru 1. Jakmile mikroprocesor 25 načítá zvolený počet period, zruší řídicí signál na svém řídicím výstupu

11. Tato změna se přenese na datový vstup 10 klopného obvodu 2· Nejbližší následující náběžná hrana signálu, který je veden z výstupu 8 oscilátoru 1 na hodinový vstup 2 klopného obvodu 2 překlopí zpět do klidového stavu klopný obvod 2 ^a na jeho datovém výstupu 12 zmizí povolovací signál, a tím se uzavře součinové hradlo £. Čítání hodinových impulsů čítačem 2 ^ae zastaví. Klopný obvod 2 ^v součinnosti 's mikroprocesorem 25 takto generuje povolovací signál, jehož délka přesně odpovídá zvolenému počtu period, aniž se projeví malá rychlost mikroprocesoru 25. Po skončení čítání hodinových impulsů v čítači 2 nastává sériový přenos obsahu čítače 2 ůo mikroprocesoru 25 tak, že mikroprocesor 25 vysílá z datoyého výstupu 20 impulsy do druhého čítacího vstupu 19 čítače 2 tak dlouho, až čítač 2 ^se naplní a vyšle přenosový signál z přenosového výstupu 21 do mikroprocesoru 25. Mikropro- 4 230 675 cesor 25 vypočte celkový počet hodinových impulsů, které byly čítány čítačem % a uloží jej do datové paměti 27 mikropočítače 6.

Tím končí první měřicí cyklus.

Ve druhém měřicím cyklu je k měřicí cívce 2 přiblížen vzorek horniny, na obr. neznázorněný. Působením magnetické susceptibility vzorku na měřicí cívku 2_ dojde ke změně indukčnosti měřicí cívky 2_ a tím ke změně délky periody oscilátoru 1. Měření délky zvoleného počtu period oscilátoru 1 probíhá stejným způsobem jako v prvním měřicím cyklu. Po skončení druhého měřicího cyklu vypočte mikroprocesor 25 z rozdílu počtu hodinových impulsů , zaregistrovaných v datové paměti 27. magnetickou susceptibilitu horninového vzorku, na obr. neznázorněného, vypočítá rozsah zobrazení i případné korekce, výsledek zobrazí na displeji 2 a uloží jej do datové paměti 27. Výsledky, uložené v datové paměti 27 mikropočítače 6, mohou být mikroprocesorem 25 vyvolány a fcobrazeny na displeji 2· Tohoto postupu se použije především v těžko přístupném terénu, kde obsluha nemá možnost výsledky zobrazené na displeji 2 zaznamenat do protokolu měření.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   230 675

   Přístroj pro digitální měření magnetické susceptibility, je hož čidlo tvoří měřicí cívka spojená s oscilátorem a ve kterém je zařazen mikropočítač s mikroprocesorem spojeným přenosovým výstupem s čítačem, vyznačený tím, že oscilátor (1) je výstupem (8) spojen jednak s hodinovým vstupem (9) klopného obvodu (3), jednak s prvním datovým vstupem (14) mikroprocesoru (25), na jthož řídicí výstup (11) je zapojen datovým vstupem (10) klopný obvod (3) spojený datovým výstupem (12) s prvním vstupem (13) součinového hradla (4), které je výstupem (17) připojeno na první čítači vstup (18) čítače (5), přitom hodinový výstup (15) mikroprocesoru (25), na nějž je zapojen křemenný krystal (28), je spojen s druhým vstupem (16) součinového hradla (4) a datový výstup (20) mikroprocesoru (25) s druhým čítacím vstupem (19) čítače (5)-