Устройство автостробирования сигналов акустического каротажа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4(51) С 01 Ч 1/40 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ СУДАРСТ О ДЕЛАМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМУ(71) Краснодарская группа подразделений научно"исследовательского института морской геофизики Всесоюзного научно-производственного геологогеофиэнческого обьединения по разведке нефти и газа "Союзморгео" (53) 550,83(088. 8)(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОСТРОБИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОГО КАРОТА"ЖА, содержащее узел синхронизации,генератор линейно изменяющегося на"пряжения, узел выделения сигналов,два узла памяти с формирователямиуправляющих импульсов, формировательстробирующих импульсов и логический,801157501 А узел, при этом генератор линейно нарастающего напряжения подсоединен к узлу синхронизации и к формирователю стробирующих импульсов непосредственно и через узлы памяти, логический узел соединен с формирователем стробирующнх импульсов, с узлом выделения сигнала, с узлом синхронизации и с формирователями управляющих импульсов узлов памяти, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него дополнительно введены формирователь окна ожидания сигнала, элемент установки длительности периода и ширины окна, второй логический узел и два узла накопления сигналов, причем формирователь окна ожидания сигнала подсоединен к элементу установки С длительности периода и ширины окна, к генератору линейно изменяющегося напряжения, к узлам памяти и к второ. му логическому узлу, а последнийВвЮ соединен с узлом выделения сигнала, ффффф с узлом синхронизации и через узлы ЯД накоплений сигналов с формирователя" ми управляющих импульсов узлов памяти. 1 д57501 О 20 30 35 40 55 Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к аппаратуре акустического каротажа,Вьделение первого вступления продольных волн является основнойзадачей акустического каротажа. Выделению сигнала препятствует наличиешумов самой различной природы, Лляповьппения надежности выделения волн используются и предлагаются самыеразличные способы и устройства.Известно устройство, содержащее усялитель сигналов, пороговое устрой ство и стабилизатор частоты сбоев.Сигнал выделяется путем автоматического регулирования порога срабатывания компаратора, при этом поддерживается порог выше уровня шумов 3Устройство повьппает надежностьсрабатывания по полезному сигналу,однако редко следующие импульсы помех могут вызывать единичные слои,ухудшающие точность изменений кинематических параметров акустическогосигнала,Известно также устройство для автоматической Фиксации сигнала приакус тиче ском каротаже, содержащееусилитель информационного сигнала,пороговое устройство, формировательвременных интервалов, инерционноезвено, генератор строб-импульсови формирователь управляющего напряжения, В инерционное звено входитгенератор пилообразного напряжения,ограничитель длительности, триггер,одновибратор, компаратор и пиковыйдетектор. Автоматическая регулировка усиления сигнала повьппает надежность вьделения сигнала по порогу.Инерционное звено включает в себяэлементы, предназначенные для автоматического слежения за первыми вступлениями, Передний фронт импуль са с выхода компаратора формируетсяв момент равенства пилообразного напряжения и напряжения, поступающегос выхода пикового детектора. Передний фронт определяет начало стробирующего импульса, Окончание строб-импульса определяется длительностьюодновибратора и ограничивает скорость перемещения стробирующего импульсапри резком уходе сигнала, Названные узлы и их взаимодействие повьгшают надежность фиксации первоговступления 23. Основной недостаток устройства в том, что слежения эа сигналами в ближнем и дальнем каналах при акустическом каротаже не связаны, что ухудшает надежность выделения сигнала в дальнем канале. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство автостробирования сигналов акустического каротажа, включающее в себя узел синхронизации, генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН 1, узел вьделения сигналов, два узла памяти с формирователями управляющих импульсов, формирователь стробирукппих импульсов и; логический узел, при этом генератор линейно нарастающего напряжения подсоединен к узлу синхронизации и к Формирователю стробирующих импульсов непосредственно и через узлы памяти, логический узел соединен с Формирователем стробирующих импульсов, с узлом вьделения сигнала, с узлом синхронизации и с формирователем управляющих импульсов узлов памяти. Работу устройства определяет ГЛИН, который запускается от узла синхронизации в момент излучения акустического импульса и вырабатывает три смещенные по уровню, линейно нарастающие напряжения. Разница по уровню этих напряжений задает ширину строб- импульсов по ближнему и дальнему каналам, Эти напряжения определяют также времяположения блокирующих импульсов по обоим каналам. Времяположение стробирующего импульса по дальнему каналу связано со стробирующим импульсом ближнего канала. Преимущество этого устройства в том, что оно обеспечивает автоматическое стробирование сигналов с воэможностью регулирования ширины строб- импульса, вплоть до слежения за выбранной фазой сигнала, а стробирова" ние сигнала в дальнем канале связано с временным положением сигнала в ближнем канале и не выходит эа пределы реально возможного интервального времени, Очевидно, чем меньше длительность строб-импульса, тем вьппе помехоустойчивость устройства. Однако для данного устройства ширина строб- импульса должна быть не меньше длительности двух периодов сигнала, т.е,когда в заданное окно попадают дватри импульса, выделенных по одноименным фазам сигнала. Это определяет режим автоматического поиска сигнала и 5слежение за ним. Однако в этом случаев окно ожидания сигнала может попадать помеха, нарушающая работу устройства Г 23.Недостатком устройства является10то, что при сокращении окна устройство переходит в режим слежения зафазой сигнала, и при случайном перескоке на вторую или третью фазу автоматически слежение не может возвратиться на первую фазу сигнала. Необходимо вмешательство оператора.,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройствапутем выделения сигнала в автоматическом режиме поиска сигнала.Поставленная цель достигается тем,что в устройство автостробированиясигналов акустического каротажа,содержащее узел синхронизации,генератор линейно изменяющегосянапряжения, узел выделения сигналов,два узла памяти с Формирователямиупранляющих импульсов, формировательстробирующих импульсов и логическийузел, при этом генератор линейнонарастающего напряжения подсоединенк узлу синхронизации и к формирователю стробирующих импульсов непосредственно и через узлы памяти, 35логический узел соединен с формирователем стробирующих импульсов, сузлом выделения сигнала, с узломсинхронизации и с формирователями упранляющих импульсов узлов памяти, дополнительно введены формирователь окнаожидания сигнала, элемент установкидлительности периода и ширины окна,второй логический узел и два узла накопления сигналов, причем формирователь окна ожидания сигнала подсоединенк элементу установки длительности периода и ширины окна, к генератору линейно изменяющегося напряжения, к узлампамяти и к второму логическому узлу, 5 ба последний соединен с узлом выделения сигнала, с узлом синхронизации и через узлы накопления сигналовс формирователями управляющих импульсов узлов памяти. 55Введение в устройство формирователя окна ожидания с элементом установки длительности периода и ширинь 1 окна второго логического узла и двух узлов накопления сигналов позволяет установить предельно малую шири" ну строб-импульса, порядка 20-40 мкс и сформировать окно ожидания сигнала с длительностью порядка 10-30 мкс. Малые длительности строб-импульса и окна ожидания обеспечивают высокую помехоустойчиность выделения первых вступлений волн, так как вероятность попадания помехи предельно мала. Кроме этого сигнал или помеха, попадающая в окно ожидания используется как управляющий сигнал только после трех- пятикратного непрерывного появления в этом окне, что исключает срабатывание устройства по непериодическим сигналам, какими обычно являются помехи.Эти отличия являются существенными, так как повышают точность и надежность выделения первых вступлений продольных волн при акустическом каротаже.На фиг,1 приведена функциональная схема устройства автостробирования сигналов акустического каротажа; на Фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.Устройство состоит из узла 1 синхронизации, генератора 2 линейно . изменяющегося напряжения (ГЛИН), уэл;3 выделения сигналов, двух узлов 4 и 5 памяти, формиронателя 6 стробирующих импульсон, логического узла 7, формирователей 8 и 9 управляющих импульсов, формирователя 1 О окна ожидания с элементом 11 установки длительности периода и ширины окна, второго логического узла 12 с двух узлов 13 и 4 накопления сигналов.4ГЛИН 2 подсоединен к узлу 1 синхронизации, к формирователю 6 стробирующих импульсов непосредственнои через узлы 4 и 5 памяти, а выходы последних соединены с формирователем 10 окна, логический узел 7 соединен с формирователем 6 стробирующих импульсов, с узлом 3 сигнала,с вторым логическим узлом 12, с узлом1 синхронизации, и с формирователем8 и 9 управляющих импульсов узлов 4и 5 памяти. формирователь 10 окнасоединен с элементом 1 установкидлительности периода, с ГЛИН 2 ичерез второй логический узел 2 - снакопителями 13 и 14 сигналов, а/Устройство работает следующим образом.Узел 1 синхронизации запускает 5 ГЛИН 2 в момент излучения ультразвукового импульса, ГЛИН 2 вырабатывает несколько смещенных по времени линейно нарастающих напряжений 15 (15.1 15,5). При совпадении напряжений . 1 О 15. 3 и 15.5 с напряжением 16 узла 4 (или 5) памяти формируется строб- импульс 17. Длительность строб- импульса 17 устанавливается меньше периода полезного сигнала 18, 1 т,е, захватывает только один импульс 19, сформированный вьщелителем 3 по отрицательной фазе (точ" ка С) полезного сигнала 18. При таком строб-импульсе и выключенном форми- фф рователе . О окна устройство работает в режиме слежения за фазой, в данном случае за второй фазой сигнала (точка С)Формирователь 10 окна совместно с вторым логическим узлом ф 12 формируют импульс 20 окна в моменты совпадения напряжений 15. 1 и 15, 2 с напряжением 16 узла 4(5) памяти. Регулируя смещение напряжений 15.1 и 15.2 устанавливают местоположение 3 ф импульса 20 окна ожиданий сигнала, Середина окна устанавливается в момент возможного появления первой отрицательной фазы сигнала (точка В) 506При совпадении импульсов 19 и 20 на выходе логического узла появляется импульс, который поступает в узел13(14) накопления, В узлах 13 и 14 накопления задана определенная кратность, например три. Если сигнал В появляется в одном н том же месте три раза подряд, с выхода узла 13(14) накопления на формирователь 8(9) поступает импульс, который скачком перезаряжает узел 4(5) памяти до напряжения 21, и положение строб-импульса изменяется (22). В следующем такте посылки устройство уже следит эа первой фазой (точка В), в временное положение окна ожидания 23 установится против точки А. Ширина импуль са окна ожидания 23 определит время вероятного появления помех. При одиночных помехах узел 13(14) накопления не пропустит помеху, что обеспечит высокую помехоустойчивость устройства,Таким образом, введение новых узлов позволяет установить предельномалую ширину строб"импульса, порядка 20-40 мкс, что обеспечиваетрежим слежения эа фазой сигнала приавтоматическом переходе устройства в режим поиска первого вступления продольной волны.Экспериментальные испытания устройства показали его высокую помехоустойчивость.1157501 23 -Составитель Н. Ж Техред М.Куэъма лева Корректор М. Са рА. Ша ская каэ 3364/4 ВНИписно иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна 5 ТиражИПИ Государствепо делам иэобр 13035, Москва, Ж1 1 748 Подного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4