SU1770925A1

SU1770925A1 - Device for determining parameters of pairs of cores coupled to each other for magnetostriction acoustic transducers

Info

Publication number: SU1770925A1
Application number: SU904803392A
Authority: SU
Inventors: German M Pertsev; Anatolij M Malomozhnov; Rim R Bayazitov
Original assignee: Vnii Neftepromy Geofiz
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1990-01-29
Publication date: 1992-10-23

Description

Изобретение относится к промысловогеофизической аппаратуре и применяется, в частности, при изготовлении и подборе акустических преобразователей для скважинных приборов.The invention relates to field geophysical equipment and is used, in particular, in the manufacture and selection of acoustic transducers for downhole tools.

Известно устройство для подбора пар сердечников для магнитострикционных акустических преобразователей по величине индуктивности обмотки на сердечниках, содержащее мост для измерения индуктивности. При этом для снижения электромагнитных наводок обмотки пары сердечников, составляющие преобразователь, включаются противофазно.A device for selecting pairs of cores for magnetostrictive acoustic transducers according to the magnitude of the inductance of the winding on the cores, containing a bridge for measuring inductance. In this case, to reduce the electromagnetic interference of the windings, the pairs of cores that make up the converter are switched in antiphase.

Известно устройство для проверки правильности противофазно-параллельного соединения обмоток отдельных половин преобразователя в составе собранного блока преобразователя в скважинных приборах аппаратуры УЗБА-21 производства. Устройство содержит звуковой генератор и вольтметр. В скважинном приборе акустический магнитострикционный преобразователь, содержащий два сердечника из магнитострикционного материала с обмотками на каждом сердечнике, устанавливается электрически изолированно на валу, проходящем через центральное отверстие в сердечниках, между концевыми деталями. Сигнал от звукового генератора подается на дополнительную одновитковую обмотку преобразователя, образованную валом и концевыми деталями. Сигнал, снимаемый с основных обмоток, измеряется вольтметром. Индуцируемое в основных обмотках напряжение в зависимости от того, правильно (противофазно-параллельно) или неправильно (синфазно-параллельно) они соединены,A device is known for checking the correctness of antiphase-parallel connection of the windings of the individual halves of the transducer as part of the assembled transducer block in the downhole equipment of the UZBA-21 equipment. The device contains a sound generator and a voltmeter. In a downhole tool, an acoustic magnetostrictive transducer, comprising two cores of magnetostrictive material with windings on each core, is installed electrically isolated on a shaft passing through a central hole in the cores between the end parts. The signal from the sound generator is fed to an additional single-turn transformer winding formed by a shaft and end parts. The signal taken from the main windings is measured with a voltmeter. The voltage induced in the main windings, depending on whether they are connected correctly (antiphase-parallel) or incorrectly (in-phase-parallel),

1770925А1 составляет несколько милливольт или вольт соответственно. Недостаток устройства состоит в том, что в данном случае оценивается только правильность соединения обмоток и уже в собранном узле аппаратуры, но не оценивается совпадение характеристик пары сердечников в составе преобразователя, а следовательно, нет возможности оценить величину помех в момент прихода акустического сигнала в аппаратуре, для которой изготовлены данные преобразователи. Эти помехи возникают за счет разности физико-механических характеристик сердечников (например, индуктивностей обмоток, полей рассеяния каждого сердечника и т.д.). Эти же различия в характеристиках сердечников увеличивают чувствительность преобразователя к внешним электромагнитным полям при работе в режиме приема. Снижение уровня помех, достигаемое за счет их взаимной компенсации, при противофазно-параллельном включении обмоток возможно при одинаковых характеристиках и конструктивных особенностях пары сердечников, составляющих акустический преобразователь.1770925A1 is a few millivolts or volts, respectively. The disadvantage of the device is that in this case, only the correct connection of the windings is evaluated even in the assembled unit of the equipment, but the coincidence of the characteristics of the pair of cores in the transducer is not evaluated, and therefore it is not possible to estimate the amount of interference at the time of arrival of the acoustic signal in the equipment, which manufactured these converters. These interferences arise due to the difference in the physical and mechanical characteristics of the cores (for example, the inductances of the windings, the scattering fields of each core, etc.). The same differences in the characteristics of the cores increase the sensitivity of the transducer to external electromagnetic fields during operation in the reception mode. Reducing the level of interference, achieved due to their mutual compensation, with antiphase-parallel connection of the windings is possible with the same characteristics and design features of the pair of cores that make up the acoustic transducer.

Цель изобретения - расширение диапазона определяемых параметров.The purpose of the invention is the expansion of the range of defined parameters.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.The drawing shows a block diagram of the proposed device.

На два сравниваемых сердечника 1, 2 соответственно с обмотками 3 и 4 нанесена общая дополнительная обмотка 5, выполненная в виде дополнительных полуобмоток по 20 витков провода на каждом сердечнике, соединенных синфазно-последовательно.On two compared cores 1, 2 with windings 3 and 4, respectively, a common additional winding 5 is applied, made in the form of additional half-windings of 20 turns of wire on each core connected in-phase-series.

Основные обмотки 3 и 4 соединены с выходом формирователя импульсов возбуждения 6. Частота следования импульсов возбуждения задается генератором 7, с выхода которого импульсы через элемент задержки 8 поступают на вход формирователя импульсов возбуждения 6. Дополнительная обмотка 5 соединена с двухполупериодным детектором 9, выход которого соединен с ключом 10, управляемым от одновибратора 11, запускаемого импульсами с выхода задающего генератора 7. Выход ключа 10 соединен с входом интегратора 12, с выхода которого сигнал подается на вход цифрового вольтметра 13. Управляющий вход вольтметра 13 соединен с выходом формирователя строб-импульса 14, вход которого, в свою очередь, соединен с выходом одновибратора 11. Управляющий вход установка нуля интегратора 12 соединен с выходом одновибратора 15, вход которого соединен с выходом генератора 7.The main windings 3 and 4 are connected to the output of the excitation pulse shaper 6. The repetition rate of the excitation pulses is set by the generator 7, from the output of which the pulses through the delay element 8 are fed to the input of the excitation pulse shaper 6. The additional winding 5 is connected to a half-wave detector 9, the output of which is connected to a key 10, controlled from a single vibrator 11, triggered by pulses from the output of the master oscillator 7. The output of the key 10 is connected to the input of the integrator 12, from the output of which the signal is fed to the digital input second voltmeter 13. The voltmeter 13 control input connected to the output strobe pulse generator 14 whose input is in turn, connected to the output control input 11. The monostable zeroing the integrator 12 connected to the output monostable 15 whose input is connected to the output 7 of the generator.

УстрРйство позволяет подобрать пару сердечников непосредственно в зависимости от величины помех в интервале времени между окончанием импульса возбуждения и временем прихода полезных сигналов в аппаратуре, а не от косвенной величины индуктивности катушек. Пара сердечников подбирается по минимуму сигнала в интервале времени между моментом прекращения импульса тока возбуждения излучателя и моментом прихода полезного сигнала при измерении акустических характеристик среды. Минимум помехи в этом интервале времени автоматически увеличивает соотношение сигнал/помеха в момент прихода полезного сигнала, т.е. расширяет диапазон определяемых параметров.The device allows you to select a pair of cores directly depending on the amount of interference in the time interval between the end of the excitation pulse and the arrival time of useful signals in the equipment, and not on the indirect value of the inductance of the coils. A pair of cores is selected according to the minimum of the signal in the time interval between the moment of termination of the pulse of the excitation current of the emitter and the moment of arrival of the useful signal when measuring the acoustic characteristics of the medium. The minimum interference in this time interval automatically increases the signal-to-noise ratio at the moment of arrival of the useful signal, i.e. expands the range of defined parameters.

При использовании подобранных пар сердечников в акустических преобразователях удается подбирать пары преобразователей для зонда с одинаковой величиной помех или одинаковой чувствительностью к электромагнитным помехам. Кроме того, подбор пар сердечников позволяет обеспечить контроль качества преобразователей на этапе их изготовления и тем самым исключить возможность сборки приборов с низкокачественными преобразователями, к следовательно, снизить затраты на производство аппаратуры.When using selected pairs of cores in acoustic transducers, it is possible to select pairs of transducers for a probe with the same amount of interference or the same sensitivity to electromagnetic interference. In addition, the selection of pairs of cores allows to ensure the quality control of the transducers at the stage of their manufacture and thereby exclude the possibility of assembling devices with low-quality transducers, and therefore, reduce the cost of manufacturing equipment.

Claims

Claim

A device for determining the parameters of pairs of interconnected cores for magnetostrictive acoustic transducers with a main winding on them, consisting of two half-windings connected in antiphase-parallel, containing an additional winding, a generator connected to one of the windings, and a voltmeter connected to the other, different I mean that, in order to expand the range of defined parameters, an additional winding is placed on top of the main ones, the generator is connected to the main winding through an arcing element LCD and pulse shaper, as well as with the first and second one-shots, and the additional winding is connected to the input of a half-wave detector, the output of which is connected via a key to an integrator, the control circuit of which is connected to the output of the first one-shot, and the output of the second one-shot with a key control input and a strobe driver whose output is connected to the control input of the voltmeter.