Устройство для измерения линейных размеров реверсивно движущихся ферромагнитных изделий

(19 4 с 01 в ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Южное отделение Всесоюзногонаучно-исследовательского институтагеофизических методов разведки(56) Авторское свидетельство СССРУ 1260669, кл. С 01 В 7//04, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ РЕВЕРСИВНО-ДВИЖУЩИХСЯФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к промысловой геофизике. Цель изобретения -повышение точности и расширение скоростного диапазона измерений за счетисключения погрешностей и точноговыделения момента перехода полярности метки на изделии через ноль. Посредством элемента 1 нанесения магнитных меток на изделие наноситсямагнитная метка. За точку отсчета.при измерении перемещений принимается переход через ноль поперечнойсоставляющей поля метки. Сигнал свыхода генератора 7 подмагничиванияпоступает на обмотку возбужденияферроэондов элементов 5 и 6. Еслиферрозонд дает выходной сигнал навторой гармонике тока подмагничивания, то сигнал с генератора 7 предварительно делится по частоте триггером 8. Одновременно сигнал с генератора 7 поступает на два формирователя импульсов укороченной длительности. За счет инвертирования сигнала подмагничивания инвертором 13последовательности импульсов на выходе формирователей 11 и 12 смещеныВыходы с триггера 9 на управляющиевходы мультиплексора 14 подобранытакими, что в каждый цикл измеренийна вход мультиплексора поступает таиз двух последовательностей опорныхсигналов, которая не совпадает пофазе с выходным сигналом ферроэондаВ момент прохождения мимо одного изэлементов 5 нли 6 воспроизведения1425430 участка с нулевой намагниченностьюпроисходит фазовый сдвиг сигнала на выходе феррозонда на 180, и, следовательно, последовательности импульсов, формипри переходе через ноль вектора поперечной составляющей поля намагничивания. Для выделения этого перехода используется схема, содержащая 5 элементы 11 - 13. Сигнал с выходагенератора 7 подмагничивания поступает на обмотку возбуждения феррозондовэлементов 5 и 6. Если ферроэонддает выходной сигнал на второй гар О монике тока подмагничивания, то сигнал с генератора 7 предварительноделится по частоте триггером 8(показан пунктиром). Одновременносигнал с генератора поступает на два 15 идентичных формирователя импульсовукороченной длительности по амплитудным точкам сигнала подмагничивания.За счет инвертирования сигнала подмагничивания инвертором 13 последо вательности импульсов на выходе фор"мирователей 11 и 12 смещены относительно друг друга на один полупериод(опорный сигнал). Выходы с триггера9 на управляющие входы мультиплексора 14 подобраны таким образом,что в каждый цикл измерений перемещений на вход мультиплексора поступает та иэ двух последовательностейопорных сигналов, которая не совпада ег по фазе с выходным сигналом феррозонда (фиг. 2 в до точки Т ).Посредством триггеров 9 и 10 Шмитта формцруется последовательностьимпульсов той же частоты. На фиг. 2 35 приведены диаграммы для одного феррозонда, так как элементы воспроизведения работают не одновременно, а каждый отдельно в зависимости от направления перемещения измеряемого изделия,В момент из элементовИзобретение относится к промысловой геофизике, в особенности к измеениям ферромагнитных изделий, по Цлине которых судят о глубине скважины в процессе бурения.Цель изобретения - повышение точности и расширение скоростного диапа- зона измерений за счет исключения погрешности и точного выделения моьента перехода полярности метки на безделии через ноль.На фиг. 1 представлена функциоЦальная схема устройства; на фиг.2 а -- диаграммы для одного феррозонда. Устройство содержит элемент 1 на" йесения магнитных меток, ключи 2 и 3, блок 4 электронной обработки, элеенты 5 и 6 воспроизведения магнитн х меток, генератор 7 подмагничив ния, первый триггер 8, триггеры 9 и 10 Шмитта, формирователи 11 и 1 импульсов, инвертор 13, мультиексор 14, второй триггер 15 элем нты И 16 и 17 элемент ИЛИ 18, рверсивный счетчик 19, регистратор 2) и калибровочный блок 21.Устройство работает следующим образом,Посредством элемента 1 нанесения магнитных меток, представляющего сОбой катушку соленоида, на измеряемое изделие наносится продольная магнитная метка, для чего изделие (канат, кабель) пропускается через внутреннюю полость катушки, За точку отсчета при измерении перемещений принимается переход через ноль поперечной составляющей поля метки (фиг. 2, точка Т,). Элементы 5 и 6 воспроизведения магнитных меток представляют собой магниточувствительные активные элементы типа феррозондов, датчиков Холла и др., сигнал на которых меняет фазу при изменении направления магнитного поля, т.е. руемых триггером Шмитта, В результате происходит совпадение этих импульсов с опорными, Эти импульсы суммируются в реверсивном счетчике. 2 ил. прохождения мимо одного 5 или 6 воспроизведения участка каната с нуленностью, что соответстмагнитной метки (фнг.230 45 3 14254 точка Т ), происходит фазовый сдвиг сигнала на выходе феррозонда на 180 и, следовательно, сдвиг последовательности импульсов, формируемых триггером Шмитта. В результате в точке Т, (фиг. 2) происходит совпадение этих импульсов с опорными, что фиксируется элементами 16 или 17 .в зависимости от направления йеремещения ферромагнитного изделия.На выходе элементов 16 и 17 образуются импульсные метки, которые поступают на реверсивный счетчик 19, суммирующий эти метки с учетом знака, т.е. направления перемещения. Регистратор 20 фиксирует суммарную величину перемещения с учетом цены метки, т.е. прокалиброванного расстояния от центра намагничивающего элемента до элемента воспроизведения. Одновременно через элемент ИЛИ 18 сигнал метки опрокидывает триггер 15. Тогда за счет изменения комбинации сигналов на управляющих входах мультиплексора 14 на вход элементов 16 и 17 совпадения подается другая последовательность опорных импульсов, находящихся в противофазе с сигнала 30 ми на выходе триггеров 9 и 10. Таким образом, устройство подготавливается к считыванию следующей метки. Сама эта метка наносится на измеряемое изделие при открывании одно-. 35 го из ключей 2 или 3, ранеее закрытого под воздействием выходного сигнала с того же триггера 15. При этом открытый через ключ 2 или 3 элемент 1 нанесения меток протекает ток противоположной полярности, создавая магнитное поле противоположного направления. На измеряемое изделие при этом наносится очередная метка, одновременно стирающая предыдущую. Эта метка будет считана при прохождении точки с нулевой намагниченностью Т через феррозонд,Выбором порога срабатывания триггеров Шмитта близким к нулю удается практически совместить точки Тм и Т между собой и достигнуть существенного повышения точности измерений. формула изобретенияУстройство для измерения линейных размеров реверсивно-движущихся ферромагнитных иэделий, содержащее разметочную, установку, состоящую из элемента нанесения магнитных меток и двух элементов воспроизведениямагнитных меток, генератор подмагничивания, соединенный с ним первьщформирователь импульсов, реверсивный счетчик, калибровочный блок,блок электронной обработки, двумявыходами соединенный соответственнос двумя входами реверсивного счетчика, и регистратор, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения скоростиизмерения, оно снабжено последовательно соединенными инвертором ивторым формирователем импульсов, первым триггером,- входом соединеннымс выходом генератора подмагничивания, а выходом - с входами элементов воспроизведения магнитных меток,а блок электронной обработки выполненв виде двух триггеров Шмитта, двух элементов И, первыми входами соединенных с выходами соответствующихтриггеров Шмитта, последовательносоединенных элемента ИЛИ, второго триггера и мультиплексора, выходомсоединенного с вторыми входами элементов И, и двух ключей, выходами соединенных с входом элемента нанесения магнитных меток, первый выход второго триггера соединен с входом первого ключа, а второй выход второго триггера - с входом второгоключа и вторым входом мультиплексора, третий и четвертый входы которого соответственно соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов, выходы первого и второго элементов воспроизведения магнитных меток, соответственно соединены входами первого и второго триггеров Шмитта, выходы элементов И соединены с двумя входами элемента ИЛИ и являются выходами блока электронной обработки, два выхода реверсивного счет" чика через калибровочный блок соединены с входом регистратора, а вторые входы первого и второго ключей предназначены соответственно для подключения к плюсовой и минусовой шинам устройства.-1425430АГН)Составитель Л, Крюкова Редактор Л, Зайцева Техред М.Дидык Корректор .ДМ,Демчик Заказ 4756/35 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4