SU1416678A1 - Устройство считывани магнитных меток - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области геофизических исследований и предназначено дл  определени  глубины в скважинах. Устр-во позвол ет с высокой точностью считывать магнитные метки с каротажного кабел . В зависимости от направлени  движени  кабел , определ емого задатчиком магнитное поле метки, создаваемое генератором 1, будет воздействовать вначале на первый 4 или на второй 5 магнитомодул ционный преобразователь (ММП). Сигналы с ММП 4 и 5, сдвинутые во времени, поступают на входы соотв. компараторов (К) 6 или 7 дл  сравнени  с образцовьт напр жением. Селектор - мультиплексор (СМ) 9 обеспечивает прохождение импульсов с выходов К 6 и 7 на входы счетчиков 13 и 14, В них записываютс  заданные задатчиком 15 данные и сигналы с выходов СМ 9 в пр мом и дополнительном кодах. (Л

Description

05 Сд

00

pur.i

В сумматоре 16 снгна.пы с выходов счетчиков 13 и 14 вычитаютс . По влением на выходе сумматора 16 логической 1 определ етс  нахождение середины магнитной метки ме5кду ММП А и ММП 5. На выходе элемента И-НЕ 17 .по витс  сигнал Метка Логический О на выходе сумматора 16 устанавливает RS-триггер 22 в исходное состо ние до прихода следующей метки. При кратковременном воздействии магнитных полей на ММП 4 и 5 счетчик импульсов 21 устанавливаетс  в ноль сигналом с делител  2 частоты, поступающим через формирователь 19 на элемент И-НЕ с частотой, меньшей частоты следовани  импульсов с выходов ММП 4 и 5. 2 ил.

1

Изобретение относитс  к геофизическим исследовани м скважин, в частности к устройствам считывани  магнитных меток с каротажного кабел  дл  определени  глубины в скважинах.

Цель изобретени  - повьшение точности считывани  магнитных меток.

На фиго1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг„2 - эпюры напр жений и магнитных потоков

Устройство считывани .магнитных меток содержит генератор 1, соединенный с входом делител  2 частоты, первый выход которого через усилитель 3 подключен к входам двух маг- нитомодул ционных преобразователей 4 и 5,  вл ющихс  чувствительными элементами, а выходы последних св заны с входами двух- компараторов 6 и 7.

Выходы компараторов 6 и 7 соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И 8 и селектора-мультиплексора 9. Третий и четвертый входы селектора-мультиплексора 9 соединены соответственно с выходами -задатчика 10 направлени . П тьм вход селектора-мультиплексора 9 через первый формирователь 11 соединен с вторьм выходом делител  2 частоты. Третий выход делител  2 частоты через второй формирователь 12 соединен с входами установки.первого счетчика 13 импульсов и второго счет чика 14 импульсов. Вход пр мого счета первого счетчика 13 импульсов соединен с первым выходом селектора--: мультиплексора 9, а вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов соединен с вторым выходом селектора- мультиплексора 9. Информационные

0

5

0

5

0

5

0

входы первого счетчика 13 импульсов и информационные входы второго счетчика 14 импульсов подключены к выходам задатчика 15 данных.

Выходы первого 13 и второго 14 счетчиков импульсов подключены к соответствующим входам сумматора 16. Выход сумматора 16 соединен с первым .входом первого элемента И-НЕ 17 .и первым входом второго элемента И-НЕ 18, второй вход первого элемента И-НЕ 17 и второй вход второго элемента И-НЕ 18 соединены с четвертым выходом делител  2 частоты. П тый выход делител  2 частоты через третий формирователь 19 соединен с вторым входом третьего элемента И-НЕ 20. Первый вход третьего элемента И-НЕ 20 соединен с выходом второго элемента И-НЕ 18, а выход подключен к входу установки в ноль третьего счетчика 21. Счетный вход третьего счетчика 21 соединен с выходом элемента И 8, а выход - с S-входом RS-триггера 22. Первый выход RS-триггера 22 соединен с третьим входом элемента И 8, второй выход с третьим входом первого элемента И-НЕ 17. Выход первого элемента И-НЕ 17 через четвертый формирователь 23 соединен с R-входом RS- триггера 22,

Устройство считывани  магнитных меток работает спедующим образом

Импульсы высокой частоты с генератора 1 поступают на вход делител  2 частоты, где получаем р д частот, необходимых дл  работы устройства. С первого выхода делител  2 частоты последовательность импульсов (фиг.2в) через усилитель 3 поступает на входы магнитомодул ционных преобразователей 4 и 5. Магнитомодул ционные преобразователи 4 и 5 устанавливаютс  так, что рассто ние между ними равно половине ширины северного полюса метки. В зависимости от направлени  движени  каротажного кабел  магнитное поле метки будет воз-действовать вначале или на первый 4 или на второй 5 Магнитомодул ционные преобра-- зователи.. Допустим при заданном направлении движени  магнитное поле метки воздействует вначале на первый магкитомодул циокный преобра.зова- тель 4, а затем на второй магнито- модул ционный преобразователь 5. При подходе магнитной метки к первому магнитомодул ционному преобразователю 4 на его выходе по вл етс  последовательность импульсов (фиг.2д), амплитуда и ширина которых на уровне сравнени  с образцовым напр жением первого компаратора 6 будет пропорциональна величине магнитного пол  метки, поэтому на выходе ком- паратора 6 по вл етс  последовательность импульсов (фиг,2е), ширина которых будет наибольша  при прохождении середины магнитной метки над первым магнитомодул ционным преобразова- ЗО торых в каждой пачке пр мо пропорционально ширине импульсов (фиго2з) на выходе второго компаратора 7.-Пе ред приходом каждой пачки и шульсов высокой частоты на счетные входы пе вого 13 и второго 14 счетчиков импульсов , на входы установки этих счетчиков поступает сигнал установк ( фиг.2и) с третьего выхода делител  2 частоты через второй формировател 12 и первый счетчик 13 и второй сче чик 14 устанавливаютс  в состо ние, определ емое задатчиком 15 данных, выходы которого соединены соответст венно с информационными входами пер вого 13 и второго 14 счетчиков.

телем 4. Такие же последовательности импульсов, по в тс  на выходе второго магнитомодул ционного преобразовател  5 (фиго2ж) и на выходе второго компаратора 7 (фиг„2з) при воздействии

45

пол  магнитной метки на второй магни- томодул ционный преобразователь 5,, но эти последовательности импульсов (фиг.2ж, 3 и е) будут сдвинуты во времени относительно последовательное- о тей импульсов на выходах первого маг- нитомодул ционного преобразовател  4 (фиг.2д) и первого компаратора 6 (фиг.2е). С выходов первого компаратора 6 и второго компаратора 7 пос- .ледовательности импульсов (фиг.2е и з) поступают на первый и второй входы элемента И 8 и первый и второй входы селектора-мультиплексора 9. При этом на третий вход элемента И 8 с первого выхода RS-триггера 22 подаетс  уровень, равный 1 и на выходе элемента И 8 также по вл ютс  импульсы , которые поступают на счетный вход третьего счетчика 21 импульсов, кото- gg

50

ционально ширине импульсов (фиго2з) на выходе второго компаратора 7.-Перед приходом каждой пачки и шульсов высокой частоты на счетные входы пер вого 13 и второго 14 счетчиков импульсов , на входы установки этих счетчиков поступает сигнал установки (фиг.2и) с третьего выхода делител  2 частоты через второй формирователь 12 и первый счетчик 13 и второй сче чик 14 устанавливаютс  в состо ние, определ емое задатчиком 15 данных, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первого 13 и второго 14 счетчиков.

Число высокочастотных импульсов в одной пачке, поступающее на вход пр  мого счета первого счетчика 13 импульсов , представл ютс  пр мым кодом на выходах этого счетчика 13 после окончани  счета, а число высокочастотных импульсов в одной пачке, поступающих на вход обратного счета вт рого счетчика 14 импульсов, представ л етс  дополнительным кодом на вы- |ходах этого счетчика 14 после оконрьй отсчитав некоторое число импульсов , определ емое коэффициентом счета чани  счета. Операци  сложени , вы- этого счетчика, перебрасывает RS- триггер в состо ние подготовки, при

полк ема  сумматором 16 пр мого и дополнительного кодов, записанных в

этом на втором выходе RS-триггера по вл етс  уровень, равный 1 (фиг.2к) и даетс  на третий вход первого элемента И-НЕ 17.

Импульсы высокой частоты (фиГо2б), поступающие на четвертьй вход селектора-мультиплексора 9 с второго выхода делител  2 частоты через первый формирователь 11, стробируют последовательности импульсов (фиг.2е и з), поступающие на первый и второй входы селектора-мультиплексора 9 с выходов первого компаратора 6 и второго компаратора 7 соответственно,

Пр и заданном направлении движени  каротажного кабел , определ емого задатчиком 10 направлени , на вход пр мого счета первого счетчика 13 импульсов поступают пачки импульсов высокой частоты с первого выхода селектора-мультиплексора 9, число которых в каждой пачке пр мо пропорционально ширине импульсов (фиГо2е) на выходе первого компаратора 6. На вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов поступают пачки импульсов высокой частоты с второго выхода селектора-мультиплексора 9, число которых в каждой пачке пр мо пропор

ционально ширине импульсов (фиго2з) на выходе второго компаратора 7.-Перед приходом каждой пачки и шульсов высокой частоты на счетные входы первого 13 и второго 14 счетчиков импульсов , на входы установки этих счетчиков поступает сигнал установки (фиг.2и) с третьего выхода делител  2 частоты через второй формирователь 12 и первый счетчик 13 и второй счетчик 14 устанавливаютс  в состо ние, определ емое задатчиком 15 данных, выходы которого соединены соответственно с информационными входами первого 13 и второго 14 счетчиков.

Число высокочастотных импульсов в одной пачке, поступающее на вход пр мого счета первого счетчика 13 импульсов , представл ютс  пр мым кодом на выходах этого счетчика 13 после окончани  счета, а число высокочастотных импульсов в одной пачке, поступающих на вход обратного счета второго счетчика 14 импульсов, представл етс  дополнительным кодом на вы- |ходах этого счетчика 14 после окончани  счета. Операци  сложени , вы-

чани  счета. Операци  сложени , вы-

полк ема  сумматором 16 пр мого и дополнительного кодов, записанных в

5 1416678

вом 13 и втором 14 счетчиках, пос- агацих с их выходов на входы сумора 16, соответствует операции итани  чисел в пачках импульсов выходах селектора-мультгшлексора причем число на первом выходе ектора-мультиплексора 9 уменьшае , а число на втором выходе селека-мультиплексора 9 вычитаемое. и вычитаемое меньше уменьшаемого, на выходе сумматора 16 присутст10

чи одн тор ход ват кот ро нии вых вхо вы ет та та им ва ра вх по ни вы ве хо ще ро п  ре ют то ма 4 тр пр ни л  ос пр

вует уровень О (фиг,,2м), если вычитаемое больше или равно уменьшаемому , то на выходе сумматора будет присутствовать уровень, равный 1. Середина магнитной метки (фиг.2а) будет находитьс  между первым 4 и вторым 5 магнитомодул ционными преобразовател ми . Импульсы на выходе первого компаратора 6 последовательности импульсов (фиг,2е) будут равны по ширине импульсам на выходе второго . компаратора 7 последовательности импульсов (фиГо2з), а следовательно, и число высокочастотных импульсов в одной пачке на первом выходе селектора-мультиплексора 9 будет равно числу высокочастотных импульсов в одной пачке на втором выходе селектора- мультиплексора 9. На выходе сумматора 16 по витс  уровень, равный 1 (фиг.2м), который поступает на первый вход первого элемента И-НЕ 17 и при поступлении на второй вход первого элемента ,И-НЕ 17 тактового импульса (фиго2г) с четвертого выхода делител  часто ты на выходе первого элемента И-НЕ 17 по витс  сигнал Метка (фиг.2л), который точно будет соответствовать нахождению середины магнитной метки (фиг.2а) между пер вым 4 и вторым 5 магнито- модул ционным преобразовател ми.

15

20

25

30

35

числа высокочастотных импульсов в одной пачке на втором выходе селектора-мультиплексора 9, поэтому на выходе сумматора 16 будет присутствовать уровень, равный единице (фиго2м) который подаетс  на первый вход второго элемента И-НЕ 18 и при поступлении тактового импульса с четвертого выхода делител  2 частоты на второй вход второго элемента И-НЕ 18 на его выходе по витс  сигнал, который подаетс  на первый вход третьего элемента И-НЕ 20 и с его выхода на вход установки в ноль третьего счетчика 21 импульсов, что позвол ет устанавливать его в нулевое состо ние каждый раз при приходе импульсов на счетный вход третьего счетчика 21 импульсов, При окончании действи  магнитного пол  метки на первый 4 и второй 5 маг нитомодул ционные преобразователи на выходе сумматора 16 установитс  уровень О, RS-триггер останетс  в исходном состо нии до прихода следующей магнитной метки, при этом на второй вход третьего элемента И-НЕ с п того выхода делител  2 частоты через третий формирователь 19 поступают импульсы с частотой, меньшей частоты следовани  импульсов с выходов магнитомодул ционных преобразователей 4 и 5, что позвол ет устанавливать третий счетчик 21 импульсов в ноль при кратковременном воздействии внешних магнитных полей на магнитомоду- л ционные преобразователи 4 и 5, чем осуществл етс  помехозащищенность предлагаемого устройства.

40

При движении каротажного кабел  в направлении, обратном рассмотренному , магнитное поле метки воздействует вначале на второй магнитомоду- В момент по влени  сигнала Метка 45 л ционный преобразователь 5, а затем

на выходе первого элемента И-НЕ 17на первый магнитомодул ционньй прена R-вход RS-триггера 22 через чет-образователь 4. По сигналу задатчика

вертьй формирователь 23 подаетс  сиг- Ю направлени , поступающему на вход

нал, который возвращает RS-триггер

22 в исходное состо ние, при этом

на третий вход первого элемента ИНЕ 17 будет подан сигнал с уровнем

50

селектора-мультиплексора 9, на первом выходе его по в тс  пачки импульсов высокой частоты, число которых пр мо пропорционально ширине импульсов в последовательности импульсов (фиг,2з) на выходе второго ком- 55 паратора 5, а на втором выходе селектора-мультиплексора 9 пачки импульсов высокой частоты, число которых в одной пачке будет пр мо пропорционально ширине импульсов в последо О и запрет первый элемент И-НЕ 17. До окончани  воздействи  магнитного пол  метки на первьй 4 и второй 5 магнитомодул ционные преобразователи число высокочастотных импульсов в одной пачке на первом выходе селектора-мультиплексора 9 будет меньше

5

0

5

0

5

числа высокочастотных импульсов в одной пачке на втором выходе селектора-мультиплексора 9, поэтому на выходе сумматора 16 будет присутствовать уровень, равный единице (фиго2м), который подаетс  на первый вход второго элемента И-НЕ 18 и при поступлении тактового импульса с четвертого выхода делител  2 частоты на второй вход второго элемента И-НЕ 18 на его выходе по витс  сигнал, который подаетс  на первый вход третьего элемента И-НЕ 20 и с его выхода на вход установки в ноль третьего счетчика 21 импульсов, что позвол ет устанавливать его в нулевое состо ние каждый раз при приходе импульсов на счетный вход третьего счетчика 21 импульсов, При окончании действи  магнитного пол  метки на первый 4 и второй 5 маг- нитомодул ционные преобразователи на выходе сумматора 16 установитс  уровень О, RS-триггер останетс  в исходном состо нии до прихода следующей магнитной метки, при этом на второй вход третьего элемента И-НЕ с п того выхода делител  2 частоты через третий формирователь 19 поступают импульсы с частотой, меньшей частоты следовани  импульсов с выходов магнитомодул ционных преобразователей 4 и 5, что позвол ет устанавливать третий счетчик 21 импульсов в ноль при кратковременном воздействии внешних магнитных полей на магнитомоду- л ционные преобразователи 4 и 5, чем осуществл етс  помехозащищенность предлагаемого устройства.

селектора-мультиплексора 9, на первом выходе его по в тс  пачки импульсов высокой частоты, число которых пр мо пропорционально ширине импульсов в последовательности импульсов (фиг,2з) на выходе второго ком- паратора 5, а на втором выходе селектора-мультиплексора 9 пачки импульсов высокой частоты, число которых в одной пачке будет пр мо пропорционально ширине импульсов в последовательности импульсов (фиго2е) на выходе первого компаратора 4

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство считывани  магнитных меток, содержащее генератор, соединенный с делителем частоты, первый выход которого через усилитель под- ключен к входам двух магнйтомодул - ционных преобразователей, а выходы последних св заны с входами отдельного компаратора, и RS-триггер, о т- личающеес  тем, что, с цель повьппени  точности считывани  магнитных меток, оно снабжено четырьм  формировател ми, задатчиком направлени , задатчиком данных, селектором-мультиплексором , сумматором, трем  счетчиками импульсов, элементом И и трем  элементами И-НЕ, при этом выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первыми и вторыми входами селектора- мультиплексора и элемента И, третий вход которого св зан с первым выходом RS-триггера, второй выход делител  частоты подключен через первый формирователь к третьему входу се- лектора-мультиплексора, четвертый вход которого св зан с задатчиком

   налравлени , третий выход делител  частоты через второй формирователть подключен к входам установки первого и второго счетчиков, вход пр мого счета первого счетчика и вход обратного счета второго счетчика соединены соответственно с первым и вторым выход-ами селектора-мультиплексора, информадионнь1е входы первого и второго счетчиков подключены к выходам задатчика данных, а выходы счетчиков соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого св зан с первыми входами первого и BTOpoVo элементов И-НЕ, четвертьш выход делител  частоты соединен с вторыми входами первого и второго элементов -И-НЕ, п тый выход делител  частоты .через третий формирователь подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, первый вход которого св зан с выходами второго элемента И-НЕ, а выход соединен с вторы входом третьего счетчика, первый вход третьего счетчика св зан с выходом элемента И, а его выход подключен к S-входу RS-триггера, выход первого элемента И-НЕ через четвертый формирователь соединен с R-входом RS-тpиг epa, а второй выход последнего св зан с третьим входом первого элемента И-НЕ

   С

   в

   1ППППППППП ППППП П

   пппппппппппппппп

   ппппппппппп

   ж

   3

   и

   к

   и м

   П ПППППППППП

   I I I I I I I 1 I I I I I I I I

   л

   jnjnJnjnrnunJ irir

   N

   л

   jnjnJnjnrnunJ irirL.

   Фиг.2