SU819658A1 - Устройство дл определени началь-НОй АМплиТуды иМпульСНыХ СигНАлОВ МР - Google Patents

Description

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<.»819658

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву — .

(22)3аявлено 08.06.79 (21) 2777753/18-25 с присоединением заявки № — (23)Приоритет —

Опубликовано 07.04.81. Бюллетень №13

Дата опубликования описания 1'0.04.81 (51 )М. Кл?

G 01 N 24/08 (53) УДК 539.143.

.43(088.8) ..

(72) Автор· изобретения (71) Заявитель ?

Il· 'J

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азиэбекова

В. М. Иоф

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ЯМР к технике геов частности к

Изобретение относится физических исследований, -технике ядерног-магнитных методов исследований борных пород.

Известны устройства для определения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР, основанные на экстраполяции . огибающей сигнала к моменту начала процессии [1 У

Недостатком указанных устройств явля—. - свободной процессии с огибающей вида я их низкая помехозащищенность, что р (£) ется их низкая помехозащищенность, что связано с широкой по сравнению со спектром сигнала полосой пропускания приемного тракта.

Сужение полосы пропускания в этих ¹ устройствах обуславливает дополнительную ошибку определения начальной амплитуды, связанную с искажением. формы сигнала. Для устранения этого эффекта накладывают специальное условие на допустимое ^; время ствие, пазон начала регистрации, что, как след— ограничивает по длительности циа— исследуемых сигналов.

Наиболее близким техническим решением является устройство для определения начальной амплитуды импульсных сип [налов ЯМР, которое содержит узкополос— 'ный усилитель переменного тока, детектор огибающей; два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управления, квадратор и делительное звено. Задержку начала регистрации для сигналов где

О выбирают из условия

- aF -'ширина полосы пропускания приемного тракта;

у* - постоянная времени спада сигналов [2 J.

Недостатком устройства является то,^Λ что за время Д-Ь происходит значительное снижение амплитуды сигнала, что отрицательно сказывается на помехоустойчивости аппаратуры..

Целью изобретения является повышение точности определения начальной а м плиту— ' ды импульсных сигналов ЯМР.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижних частот, ключ, причем выход узкополосного усилителя соединен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя, второй вход которого соединен с выходом множительного звена, а выход дифференциального звена — с выходом дифференциального усилителя и входом детектора огибающей, а второй вход подключен к фильтру нижних частот, соединённому с источником опорного напряжения блока управления через ключ.

На фиг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит основной усилитель переменного тока 1, дополнительный усилитель 2, множительное звено 3, фильтр низких частот 4, ключ 5, детектор 6, интеграторы 7 и 8, квадратор 9, длительное звено 10 и блок управления 11. Выход делительного звена является выходом устройства.

В момент времени t, - 0 , соответствующий началу процессии, ключ 5 замыкается и на входы множительного звена подаются два напряжения: напряжение сигнала 5(1) и напряжение, изменяющееся по закону U(1)~(J_Oa (4-е ~^Ь1'^С)₁ снимаемое с выхода фильтра низких частот ('С' - постоянная времени фильтра, о выполненного на основе апериодического звена 1-го порядка). Благодаря тому, что собственный коэффицент дифференциального усилителя весьма велик, напряжение . на его выходе изменяется во времени по закону.

Н 1+1 ^вых‘ к(1-е“^£/^г) '

К - коэффициент пропорциональности размерностью 1 |Ъ .

Выпрямленное напряжение О^^Ц) поступает на интеграторы 7 и 8, осуществляющие измерение двух усредненных за время интегрирования значений огибающей сигнала 1Ц и (Jj. При экспоненциальной форме сигнала ^и<* 57ь; ί где

819658 · ₄

На.выходе устройства (и_ое-Ы^т?у ⁵ При if* 2-i-t очевидно (J^-Uq ♦ · Погрешность определения (J_o , обусловленную искажением формы сигнала в приемном тракте, нетрудно выразить через составляющие погрешности 1—го и 2-го измерений. В свою очередь текущее значение погрешности воспроизведения формы сигнала равно h(t).

V (¼) - огибающая неискаженного (экспоненциального) сигна ла ЯМР;

q-(£) - огибающая сигнала на выхо⁶ де детектора.

Поскольку огибающая сигнала на выходе основного усилителя 1 описывается выражением вида:

где то на выходе детектора напряжение изме няетсяпо закону .

Uo(e'^at-e'^)

K(4-e-^trc) а погрешность ¢(1) при Ί; равна;

е,х,-. е-^н-е-⁰¹)

-ч & прототипе соответствующая погрешность воспроизведения формы сигнала определяется аналогично и равна

С U,., в’¹* g-crt g-at Таким образом £ (t)G-e'^c,t) так как £_o(t)<i, то δ(1)<0_ο(1)На фиг. 2 приведены кривые, иллюстрирующие зависимость допустимого времени начала регистрации от ширины полосы пропускания приемного тракта при ошибках воспроизведения £_о (1)( кривая 12) и €(£) (кривая 13), не превышающих 5%. Кривые построены в условных единицах, отнесенных к постоянной времени спада сигнала Т£ . Введение вышеуказанных узлов и связей позволяет существенно уменьшить значения времени начала регистрации, тем самым позволяет повысить точность определения начальных амплитуд импульсных сигналов ЯМР. 5

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к техлике геофизических исследований, в частности к г технике  дерног агнитных методов исследований 1 орных пород. Известны устройства дл  определений начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР, основанные на экстрапол ции , огибающей сигнала к моменту начала процессии l 1 Недостатком указанных устройств  вл  етс  их низка  помехозащищенность, что .св зано с широкой по сравнению со спект ром сигнала полосой пропускани  приемного тракта. Сужение полосы пропускани  в этих устройствах обуславливает дополнительную ошибку определени  начальной амплитуды св занную с искажением.формы сигнала. Дл  устранени  этого э( накладывают специальное условие на Допустимое i врем  начала регистрации, что, как следствие , ограничивает по длительности диапазон исследуемых сигналов. Наиболее близким техническим решением  вл етс  I устройство дл  определени  начальной амплитуды импульсных сигч налов ЯМР, которое содержит узкополосный усилитель переменного тока, детектор огибающей; два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управлени , квадратор и делительное звено. Задержку начала регистрации ол  сигналов свободной процессии с огибающей вида lr(i:) выбирают из услови  - ширина полосы пропуска- ни  приемного тракта; Т - посто нна  времени спааа 2.г л сигналов 1,2 . Недостатком устройства  вл етс  то, что за врем  Л-Ь происходит значительное снижение амплитуды сигнала, что отрицательно сказываетс  на помехоусi тойчив сти аппаратуры.. Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  начальной амплиту-ды импульсных сигналов ЯМР. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известное устройство пополнительно введены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижник частот , ключ, причем выход узкополосного усилител  соединен с первым входом дифференциального усилител , второй вход которого соединен с выходом усилител , второй вход которого соединен с выходом множительного звена, а выход дифференциального звена - с выходом дифференциального усилител и входом детектора огибающей, а второй вход подключен к фильтру нижних частот, соедине нному с источником опорного напр жени  блока управлени  через ключ. На фиг. 1 приведена блок-схема описы ваемого устройства. Устройство содержит основной усилитель переменного тока 1, дополнительный усилитель 2, множительное звено 3, фильтр низких частот 4, ключ 5, детектор 6, интеграторы 7 и 8, квадратор 9, длительное звено 10 и блок управлени  11. Выход делительного звена  вл етс  выходом устройства. В момент времени , соответствующий началу процессии, ключ 5 замыкает с  и на входы множительного звен пода ютс  два напр жени : напр жение сигнала 5(i;) и напр жение, измен ющеес  по закону ии};ирл(-1-е- ), снимаемое с выхода фильтра низких частот Д С - посто нна  времени фильтра, выполненного на основе апериодического звена 1-го пор дка). Благодар  тому, что собственный коэффицент дифференциал ного усилител  весьма велик, напр жение на его выходе измен етс  во времени по закону.f., и«..ЛО 5№) Бых K( гдеК. - коэффициент пропорциональности размерностью 1 /В . Выпр мленное напр жение Um.,vlt. поступает на интеграторы 7 и 8, осуществл ющие измерение двух усредненных за врем  интегрировани  значений огибающей сигнала U и 02При экспоненциальной форме сигнала ,, Уи„е« и/ - rlV aic.u,e2 2л t. . а .выходе устройства ,, К ( ри -tg .- 2-t очевидно U-Uo Погрешность определени  |J , обусовленную искажением формы сигнала в риемном тракте, нетрудно выразить чеез составл ющие погрешности 1-го и -го измерений. , В свою очередь текущее начение погрешности воспроизведени  ормы сигнала равно га,.«:1,,№ Тат. де ) (-Ь) - огибающа  неискаженного ( экспоненциального) сигнала ЯМР; Q-(i) - огибающа  сигнала на выходе детектора. оскольку огибающа  сигнала на выходе сновного усилител  1 описываетс  выажением вида: -Ыт| dCt)-u -м -е О на выходе детектора напр жение изме етс -по закону и„() кИ-е- /а погрешность f(t) равна; .e-jbt e-PVe-° амИ-е )е-а Ci-e-)e-at В прототипе соответствующа  погрешность воспроизведени  формы сигнала опрецел етс  аналогично и равна . )bt Ъ) Таким образом oa) 1-€o(t) так как Е(),то 6(i)f На фиг. 2 приведены кривые, иллюстрирующие зависимость допустимого времени начала регистрации от ширины полосы пропускани  приемного тракта при ошибках воспроизведени  6, fc)( крива  12) и 8(-t) (крива  13), не превышающих 5%. Кривые построены в условных единицах, отнесенных к посто нной вре у мени спада сигнала Т Введение вышеуказанных узлов и св зей позвол ет существенно уменьшить значени  времени начала регистрации, тем самым позво л ет повысить точность определени  начальнык амплитуд импульсных сишалов ЯМР. Формулаизобретени  Устройство дл  определени  начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР содержащее узкополосный усилитель переменного тока, детектор огибающей, два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управлени , квадратор, длительное звенев блок управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него дополнительно введены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижних частот , ключ, причем выход узкополосного усилител  соединен с первым входом лв ференциального усилител , второй вхоа которого соединен с выходом множительного звена, а выход дифференциального усилител  соединен с детектором огибающей , один из вхоаю множительного эвена соединен с выходом дифференциального усилител  н входом оетектора огибающей, а второй вход подключен к выходу фильтра нижних частот, соединенного с исто-- НИКОМ опорного напр жени  блока управлени  через ключ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3479579, кл. 324-5, опублик, 1969.
2. 2.Орлов Г. Л. и Клеванска  Б. В. Устройство вычислени  начальной амппнтуаы сигналов  дерно-магнитного каротажа. -НефтьТ гдз, 1974, № 4, с. 94-96. (прототип)..