Устройство для измерения параметров импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса

,1276969 А 19) 504 001 И 240 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТ нинского ство СССР 08, )977.во СССР /08, 1984 РЕНИЯ ПАР ОВ ЯДЕРНО ктмож ерени игОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИ(71) Львовский ордена Ленинатехнический институт им. Лекомсомола(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕМЕТРОВ ИМПУЛЬСНЫУ СИГНАЛМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА(57) Изобретение относится кроизмерительной технике ибыть использовано для изм налов свободной прецессии ядер различных веществ при проведении ядерно-магнитного каротажа скважин горных пород. Целью изобретения является повышение точности измерения параметров импульсных сигналов ядерномагнитного резонанса, Эта цель достигается тем, что в устройстве используется один интегратор, работаВщий в двух тактах, благодаря чемупогрешности, обусловленные нестабильностью его параметров, не сказываются на результатах измерения параметров сигналаПрименение методаинтегрирования при измерении позволяет снизить влияние шумов и помех, присутствующих в выходном сигнаЛе датчика. 2 ил.76969 з 1 12Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно кустройствам для измерения параметров нестационарных сигналов ядерного магнитного и квадрупольного резонансов, и может быть использовано,например, для измерения параметровсигнала свободной прецессии ядерисследуемого вещества при проведении ядерно-магнитного каротажа (ЯМК)скважин горных пород,Цель изобретения - повьшение точности измерения параметрон импульсных сигналов ядерно-магнитного резонанса,На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого усгройствадля измерения параметров сигналаядерно-магнитно. о резонанса, нафиг, 2 - временные диаграммы выходных напряжений в характерных гочкахустройства.Устройство содержит зонд 1 ЯИК,блок 2 управления, приемник 3 сигналон снободной прецессии, нуль-орган4, пиковый детектор 5, компаратор6, ключ 7, первый и второй трехполюсный ключи 8 и 9, интегратор 10,блок 11 запоминания, схему 12сравнения, формирователь 13 импульсов триггер 14, блок 15 задержкиимпульса, блок 16 измерения амплитуды импульса и регистратор 17,Устройство работает следующим образом,В момент подачи сигнала Пуск"с блока 2 управления на вход зондапоступает мощный 90-градусный радиоимпульс, и на выходе приемника 3появляется импульс свободной ядерной прецессии (эпюра 18 на фиг. 2),информативная часть которого изменяется по закону затухающей экспоненты.Выходной сигнал приемника 3 поступает одновременно на вход ключа 7,нуль-органа 4, компаратора 6, пикового детектора 5, а также на входблока 1 б измерения амплитуды импульса, Пиковый детектор 5 выполняетоперацию выделения и запоминаниямаксимального значения Г импульсао(фиг, 2, эпюра 19), а с приходомследующего импульса осуществляет автоматический сброс предыдущего и эа"поминание нового максимального значення импульса,На входе компаратора 6 напряжениесигнала сравнивается с напряжением1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и н момент достижения равенстваомаксимального значения сигнала навыходе компаратора появляется перепад напряжения (фиг, 2, эпюра 20),который замыкает ключ 7, Через нормально замкнутые контакты первого .трехполюсного ключа 8 на вход интегратора 10 поступает напряжение с выхода приемника 3, которое после интегрирования интегратором 10 изменяется по закону нарастающей экспоненты (фиг. 2, эпюра 21).Через нормально замкнутые контакты второго трехполюсного ключа 9 выходное напряжение интегратора 10 поступает на блок 11 запоминания. Наэтом первый такт работы устройствазаканчивается.В момент времени 1 , когда выходное напряжение практически достига"ет нулевого значения, нуль-орган 4своим выходным сигналом (фиг. 2,эпюра 20) осушествляет сброс интегратора 10 в нуль через формирователь 13и переключает трехполюсные ключи 8и 9 н другое положение, подготавливая устройство ко второму такту работы,При этом вход интегратора 10 через ключ 8 подсоединяется к ныходупикового детектора 5, а выход интегратора 10 через ключ 9 - к первомувходу схемы 12 сразнения. На входинтегратора 1 О поступает напряжениес выхода пикового детектора 5, и навыходе интегратора 1 О во второмтакте работы устройства образуетсянапряжение (фиг. 2, эпюра 21), изменяющееся по линейному закону.Таким образом, на входы схемы 12сравнения поступают напряжения свыхода блока 1 запоминания. Схема12 срабатывает, спустя время л" отначала интегрирования (фиг. 2,эпюра 22), т.е, в момент равенства напряжений.Выходной сигнал схемы 2 сравнения поступает на вход формирователя13 и вход блока 2 управления, сигнализируя об окончании второго такта работы устройства и разрешая подачу следующего 90-градусного радиоимпульса на зонд 1,На выходе формирователя 13 образуются два импульса (фиг. 2, эпюра 23) - перный по выходному сигналу нуль-органа 4 в момент времениа второй по выходному сигналусхемы 2 сравнения, спустя промежу 3 1276 ток времени дС, Поэтому на выходе триггера 14 образуется прямоугольный импульс (фиг. 2, эпюра 24),длительность которого равна значению измеряемого параметра ТРегистратор 7 фиксирует значение Т и выводит информацию на индикаторное устройствоИзмерение начального значения импульса осуществляется следующим О образом.Промежуток времени д 1 поступает в блок 5 задержки импульса, который запоминает его длительность и воспроизводит в первоначальном виде (фиг2, эпюра 25) по сигналу с блока 2 управления в момент подачи 90-градусного радиоимпульса на вход зонда 1,В момент окончания промежутка времени д 1 значение напряжения равноьЬ АоУ =А ехр(- - , - )= ----о Тд 2,78325 где А - значение начальной амплиотуды сигнала свободной прецессии, так как д 1,=ТС помощью усилителя постоянного тока, который входит в состав блока30 16, напряжение Б, усиливается до значения Ав 2, 7183 раэ, запоминается при помощи пикового детектора и выводится на регистратор 17 (фиг, 2, эпюра 26).ЗЗФормула изобретенияУстройство для измерения параметров импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее зонд 40 ядерно-магнитного каротажа,соединенный с первым выходом блока управления и входом приемника сигналов свобод 969 4ной прецессии, выход которого подключен к входу ключа, а также к одному из входов компаратора непосредственно, а к другому входу через пиковый детектор, выход компаратора подключен к входу управления ключа, интегратор, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к первому входу регистратора, а выход приемника сигналов свободной прецессии соединен также через блок измерения амплитуды импульса с вторым входом регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введены два трехполюсных ключа, блок запоминания, формирователь импульсов, блок задерж" ки импульса и. нуль-орган, причем нуль- орган соединен входом с выходом приемника, а выходом с входами управления обоих трехполюсных ключей, два входа первого трехполюсного ключа соединены раздельно с выходом пикового детектора и выходом ключа, выход первого трехполюсного ключа через интегратор соединен с входом второго трехполюсного ключа, первый выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, а второй выход через блок запоминания соединен с вторым входом схемы сравнения, выход последней подключен к управляющему входу блока управления и первому вхо" ду формирователя импульсов,второй вход которого соединен с выходом нуль- органа, причем выход формирователя импульсов подключен к входу сброса интегратора и через триггер к входу блока задержки импульса, управляющий вход которого соединен с вторым вы-, ходом блока управления, а выход блока задержки импульса подключен к входу управления блока измерения амплитуды импульса., Ковтун Редакт Заказ 6659/ Тираж 778ПИ Государственногоделам изобретений иМосква, Ж, Раун В 130 Производственно-полиграфическ Подписнокомитета СССРоткрытийкая наб., д,приятие, г, Ужгород,ул, Проектная,