Акустический микроскоп

(51 ОБРЕТЕН ектроте оники киче,И,Со Сиг 01 вестного устроиства сть в виду затухания на стыках обсадных водительность в виду ования контролируе - повышение точности определения деГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт радиотехники и элАН СССР и Всесоюзный электскигг институт им. В.И,Ленина(56) Авторское свидетельство СССРК. 1018008, кл. 6 0М 29/04, 1987,Куэйт К,ФАталар А,КВикрамХ,КтИИЭР, 1975, т.67, М 8, с.5.Патеггт США М 4674333, кл.29/04, 1987,(54) АКУСТИЧЕСКИЙ МИКРОС Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для определеггия дефектов обсадных колонн скважин или гсаЛИчИЯ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ В НИХ,Известно устройство определения дефектов обсадных колонн, которое создает в колоние скважины вторичное поле вихревьх токов; аодефектах судят по измерен 1 гым комплексным составляющим электромагнитного поля,Известен индукционный дефектометр, содержащий последовательную цепь из генератора, бгока управления, разделительного фильтра, геиераторной катушки, резистора, приемной катушки, компенсационной катушки, первого и второго частотных модуляторов, смесителя и измерителя частотной модуляции, второй частотный модул втор, подключен и ыйг входом, к(57) Изобретение относится к области не- разрушающего контроля и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии и акустической микроскопии, Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет использования механической спиральной развертки, Для этого акустический микроскоп снабжен блоком считывания и преобразования сигнала, блок памяти выполнен аналоговым с мозаичной мишенью, а преобразователь траектории сканирования выполнен из блока управления, счетчика, двух формирователей найряжений синусоидального и косинусоидального, соответственно, и подключенных к их выходам двух, управляемых усилителей. 2 ил. генераторной катушке, а выходом - к второму входу смесителя,Наиболее близким техническим решением является устройство для определения дефектов обсадных колонн, содержащее последовательно соединенные генератор и излучатель акустических колебаний, приемник акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель и регистратор,Недостатками из являются низкая точно акустического сигнала колонн и низкая произ необходимости сканир мой поверхности.Цель изобретения сти и производительно фектов.(начинает развертку луча на экране электронно-лучевой трубки) регистратор 5, запускается ГЛИН 8, срабатывает одновибратор7, размыкая ключ 6 на время после звучания5 излучателя 2 акустических колебаний (например, динамика) и исключая, таким образом; возможность приема излучаемогозондирующего импульса. Замыкается ключ13, разряжая конденсатор 10 и формируя на10 первом выходе генератора 1 узкий треугольный импульс (с крутым передним фронтом),равный по длительности 1/4 требуемого периода Т колебаний излучателя 2. Последнийформирует зондирующий акустический им 15 пульс с периодом Т заполняющего его сигнала, При этом 1 = Т С, где С - скоростьраспространения звука в воздухе,Для реализации условия возникновения плоской волны частоту акустического20 зондирующего сигнала выбирают ниже частоты радиального резонанса. Для обсаднойколоны 18 диаметром О длину волны Х акустического .зондирующего сигнала выбирают из условия:25 Л 1,710,Плоская акустическая волна способнаотражаться от малых (менее длины волны) 30 препятствий, выражающихся в измененииплощади поперечного сечения обсадной колонны 18 как в сторону уменьшения, так и увеличения, а также от конца открытой или закрытой обсадной колонны 18, выполняю щей функцию волновода, При наличии дефектов обсадной колонны 18 акустический зондирующий импульс частично отражается от них, воспринимается приемником 3 (например, микрофоном), усиливается усилите лем 4 с коэффициентом, пропорциональнымзатуханию звука с расстоянием, и регистрируется регистратором 5. Умножая расстояния на временной диаграмме от начала диаграммы до отраженных импульсов на 45 масштаб диаграммы определяют расстояние до дефектов; а по амплитуде отраженных сигналов определяют размеры (площадь) дефектов.Использование плоской акустической 50 волны при определении дефектов и компенсация затухания позволяют повысить точность и производительность определения дефектов. Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для определения дефектов обсадных колонн, содержащее последовательно соединенные генератор иизлучатель акустических колебаний, приемник акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель ирегистратор, снабжено последовательносоединенными одновибратором, ключоми генератором линейно изменяющегося напряжения, входы генератора линейно изменяющегося напряжения, одновибратора, ивторой вход регистратора соединены с вы-.ходом генератора, второй вход ключа соединен с приемником акустическихколебаний, а его выход - с входом усилителя, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегосянапряжения,На фиг.1 представлена структурная схема устройства для определения дефектовобсадных колонн; на фиг,2 - диаграммы импульсов.Устройство для определения дефектовобсадных колонн содержит последовательно соединенные генератор 1 и излучатель 2акустических колебаний, приемник 3 акустических колебаний и последовательно соединенные усилитель 4 и регистратор 5,последовательно соединенные одновибратор 6 и ключ 7, генератор 8 линейно изменяющегося напряжения, входы генераторалинейно изменяющегося.напряжения(ГЛИН) 8, одновибратора 6 и второй входрегистратора 5 соединены с выходом генератора 1, второй вход ключа 7 соединен сприемником 3 акустических колебанйй, аего выход - с входом усилителя 4, второйвход которого соединен с выходом ГЛИН 8.Генератор 1 содержйт последовательнуюцепь из резистора 9 и конденсатора 10, подключенную к шинам 11 и 12 источника питания (не показан), а ее средняя точка черезключ 13 соединена с первым выходом генератора 1, управляющий вход ключа 13 под-.ключен к выходу автогенератора 14 ивторому входу генератора 1. Ключ 13 можетбыть выполнен в виде связей между конденсатором 15, тиристором 16 и резистором 17.Позицией 18 показана обсадная колонна сдефектами.Устройство работает следующим образом,При включении питания автогенератора 14, период следования выходных импульсов которого выбирается больше временираспространения зондирующего и отраженного от самой дальней точки (от дна)скважины сигнала, формирует импульс, попереднему фронту которого стробируется Формула изобретения Акустический микроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, пьезопреобраэователь, блок обработки и1753406 усиления сигнала и блок памяти, план- шайбу с приводом вращения, каретку, предназначенную для размещения пьезопреобразователя с приводом вращения, преобразователь траектории 5 сканирования и регистратор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен блоком считывания и преобразования сигнала, включенным между первым 10 выходом блока памяти и регистратором, блок памяти выполнен аналогоЬвым с мозаичной мишенью, а преобразовател ь траектории сканирования выполнен из блока управления, счетчика, двух формирователей напряжений - синусоидального и косинусоидального соответственно, и подключенных к их выходам двух управляемых усилителей, управляющие входы которых подключены к выходу счетчика, выходы - к второму и третьемувходам блока памяти, а входы формирователей напряжений, приводов и счетчика подключены к выходам блока управления,1753406 оставитель Б,йабалехред М,Маргентал Реда Н,Химчук Корректо 1 уска и при ГКНТ ССС оизводственно льский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2765 ВНИИПИ Госуд твенного комитета 113035, Москва, Ж Годписноепо изобретениям и открытия