Устройство записи аналоговых сиг-налов скважинной информации

Союз Советскнк Социапистическик РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фг ф 3М К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ(23) Приоритет 124 Государственный комитет СССР но Аелам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ЗАПИСИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ СКВАЖИННОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к регистрации результатов обработки на ЭЦВМ данных промыслово-геофизических исследований нефтяных и газовых скважин.Известны устройства записи двумерных аналоговых сигналов на оконечный носитель, в которых записывающий элемент совершает непрерывное движение по носителю адекватное записываемой Функции, так как управление его движением осуществляется непосредственно сигналами, предназначенными для записи 1 .Однако эти устройства не позволяют записывать сервисную информацию в виде цифр, букв, символов, одним и тем же записывающим элементом, что и для записи аналоговых сигналов, Для записи сервисной информации устройства требуют значительного усложнения конструкции регистрирующих приборов, поэтому они осуществляют только запись графической информации (аналоговых сигналов), что снижает качество интерпретации результатов геофизических исследований и требует дополнительных затрат времени для записи сервисной информации, которую чаще всего записывают вручную. Известны устройства записи с дискретной формой представления отобра .жаемой информации в виде совокупности точек - элементов изображения.Этн устройства позволяют записыватьпрактически любую информацию. В нихформирование иэображения осуществляют построчно за счет равномерногодвижения записывающего элемента поодной координате (строке записи) иносителя записи по другой. При движении записывающего элемента по носителю в местах, где должно быть иэображение, разрешают воздействие запи сывающего элемента на носитель Г 2 ),Недостатком устройства являетсято, что иэображение получается дискретным в виде совокупности отдельных точек. Это приводит к тому, 20 что при наложении сигналов соседнихканалов записи их трудно различить.улучшение качества записи за счетувеличения числа дискретных отсчетовпо строке записи при равномерномдвижении записывающего элементаобуславливает избыточность информации.Отображение результатов цифровой обработки приводит к увеличению кодовой информации, нерационной дополни тельной загрузке памяти ЭЦВМ и про"цессора. В устройствах с многоэлементным записывающим органом дискретность в изображении принципиально неустранена из-законструктивноговыполнения органа записи в виде линейки записывающих элементов.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство записи, содержащее генератор синхронизации стабильной частоты (кварцевый), блок управления движением записывающего элемента по строке записи, генератор пило 10образного напряжения, компаратор,вентиль, ждущий мультивибратор, видеоусилитель, записывающий элементлуч света, излучаемый управляемымисточником света - электроннолучевой трубкой (ЭЛТ), носитель записи,механизм перемещения ЭЛТ и. носителя .Аналоговый сигнал, поступающий отисточника сигналов, сравнивают компаратором с пилообразным напряжением, 20формируемым генератором пилообразногонапряжения. При совпадении мгновенных значений аналогового сигнала ипилообразного на выходе компаратораформируется импульс, длительность 25которого пропорциональна мгновенному значению аналогового сигнала. Пофронту импульса с выхода компаратора, соответствующему моменту совпадения значений аналогового сигналаи пилообразного, с помощью ждущегомультивибратора формируют короткийимпульс. На время действия этого импульса, предварительно усилив еговидеоусилителем, разрешают воздействие записывающего элемента на носитель записи, Поскольку за это время движущийся с равномерной скоростьюпод действием управляющего сигналаотклонения записывающий элемент успеет переместиться по строке записи 40только на величину пишущей точки, поэтому на носителе будет изображеномгновенное значение аналогового сигнала в виде точки. Пилообразное напряжение сРавнения и управляющий. 4сигнал отклонения записывающегоэлемента по. строке записи формируютцифровым методом и синхронизируют отодного генератора стабильной частоты. Этим обеспечивается линейностьпилообразного напряжения сравненияи сигнала. управления отклонением записывающего элемента (3),Изображение сигнала на фронтах получается в виде совокупности точек,т.е. дискретным. Причем, чем большеамплитуда сигнала записи и круче.фронты, тем больше расстояние междусоседними точками записи. При наложении или пересечении сигналов разных каналов записи, или когда форма 60сигнала имеет случайный характер,вести интерпретацию по таким записямтрудно, а порой и невозможно, из-занизкого качества записи, обусловленного дискретностью изображения сиг налов. Дискретный характер изображения приводит к быстрому утомлению интерпретатора, снижается при этом точность и качество интерпретации, что отрицательно влияет на эффективность промыслово-геоФизических исследований скважины,Цель изобретения - повышение качества записываемой информации за счет устранения дискретности в изображении фронтов и срезов аналоговыхсигналов.Поставленная цель достигается тем,что в устройство записи аналоговыхсигналов, содержащее носитель записи, записывающий элемент, подключенный к схеме управления его движением и к видеоусилителю записи, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к одному из входов компаратора, к другому входу которого подключен источник аналоговыхсигналов, в него введены линия задержки, делитель напряжения, второй компаратор, схема ИЛИ и триггер, вход линии задержки подключен к источнику сигналов, а выход его через делитель напряжения подключен к одному из входов введенного компаратора, второй его вход подсоединен к выходу генератора пилообразного напряжения, выходы обоих компараторов через формирователи импульсов объединены схемой ИЛИ, подключенной к счетному входу триггера, управляющего воздействием записывающего элемента на носитель записи через видеоусилитель, вход генератора пилообразного напряжения подключен к датчику положения записывающего элемента на строке записи.Введение дополнительных элементов и связей между ними позволяет повысить качество записи за счет исключения дискретности в изобретении фронтов и срезов аналогичных сигналов, повысить точность записи аналоговых сигналов, что облегчает работу интерпретатора и повышает эффективность геофизических исследований скважин.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства записи аналоговых сигналов скважинной информации; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.Устройство записи содержит в канале записи компаратор 1, линию 2 задержки (ЛЭ), делитель 3 напряжения, второй компаратор 4, генератор 5пилообразного напряжения (ГПН), формирователи 6 и 7 импульсов, схему 8 логического суммирования, триггер 9, видеоусилитель 10, записывающий элемент, состоящий из спирали 11 и ножа 12, цилиндр 13, электродвигатель 14, блок 15 управления электродвигателем 14, редуктор 16, протягивающие валики 17 и 18, носитель 19 записи, датчик 20 положения записывающегоэлемента на строке записи. Аналоговыйсигнал от источника сигналов - свыхода цифроаналогового преобразователя при выводе результатов цифровойобработки или с выхода скважинногоприбора при исследовании скважин по-дают на один из входов компаратора 1и на линию 2 задержки, выход которойподключен через усилитель 3 напряжения к одному из входов компаратора4, Другие входы компараторов 1 и 4подключены к выходу генератора 5 пи"лообразного напряжения. Выходы жекомпараторов 1 и 4 подключены соответственно к формирователям 6 и 7 импульсов, Сформированные короткие импульсы формирователями б и 7 логически суммируют посредством схемыИЛИ 8, выход которой подключен ксчетному входу триггера 9, сигналамис выхода последнего через видеоусилитель 10 управляют длительностью воздействия записывающего элемента наноситель. Точка контакта записывающего элемента спирали 11 относительно другого электрода ножа 12 совершает равномерное движение по одной координате, так как спираль 11 закреплена на цилиндре 13, вращаемом электродвигателем 14, Скорость вращенияего стабилизируется блоком 15 управления электродвигателем, Электродвигатель 14 через редуктор 16 приводит во вращение валики 17 и 18,протягивающие носитель 19 записи, Наодном валу с цилиндром 13 помещен.датчик 20 положения записывающегоэлемента на строке записи, Он можетбыть выполнен конструктивно в видедиска с отверстием, светодиода ифотодиода, последние располагают наодной оси с отверстиями диска, но по.разную сторону плоскости диска. Количество отверстий соответствует числудискретных элементов, записываемыхна строке записи. При вращениидиска световой поток, излучаемыйсветодиодом, перекрывается диском,В момент прохождения отверстиясветовой поток попадает на фотодиод,на выходе его образуется перепадпотенциалов, по которому формируетсяимпульс, несущий информацию о положении записывающего элемента на строке записи. Импульсами с выхода датчика 20 синхронизируют работу генератора .5, который вырабатывает ступенчато-пилообразное напряжение 21.Количество ступенек в пилообразномнаправлении равно числу дискретныхэлементов иэображения, которое можетбыть изображено в строке записи. Приэтом, получена жесткая синхронизация между положением записывающегоэлемента на строке записи и мгновенными значениями пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение 21(фиг.2) с выхода Г 11 Н 5 сравниваютсо значениями аналоговых сигналов 22 и 23 компараторами 1 и 4. Мгновенныезначения аналогового. сигнала 2 поотношению к сигналу 22 сдвинуты вовремени на величину, равную временному интервалу квантования, за счет5 использования линии задержки Крометого, амплитудные значения сигналов 23 уменьшены делителем 3 напряжения на столько, чтобы разность значений сигналов 22 и 23 на вершинахсоответствовала такому приращениюпилообразного напряжения, эа времякоторого записывающий элемент переместится на величинудостаточнуюдля записи точек. При совпадениимгновенных значений пилообразного15 напряжения с аналоговыми сигналамикомпараторы 1 и 4 выщают импульсы 24и 25, длительность которых прямо про-.порциональна мгновенным значениямсигналов. Из этих импульсов Форми 20 рователями б и 7 формируют короткиеимпульсы соответственно 26 и 27. Положение этих импульсов во временисоответствует моменту совпадениятекущего положения записывающего эле 5 мента на строке записи со значениямианалогового сигнала. Полученные импульсы 26 и 27 логически суммируютсхемой ИЛИ 8, на выходе ее получаютимпульсы 28, которыми запускают триггер 9 по счетному входу, Длительностьимпульсов 29 на выходе триггера 9прямо пропорциональна крутизне фронтов и срезов записываемых сигналов,т,е. чем выше крутизна, тем большедлительность. Импульсы 29 усиливаютвидеоусилителем 10 и разрешают имивоздействие записывающего элементана носитель, Точка контакта спирали11 с ножом 12 при вращении цилиндра13 совершает равномерное движение по40 строке записи. В зависимости от длительности импульсов 29 на носителепишется точка или штрих. Посколькудлительность импульсов 29 сформированных при записи фронтов и срезов 45 аналогового сигнала, больше чем призаписи вершин, то фронты и срезысигналов прописываются отрезкамипрямых линий, а вершины - совокупностью точек. Скорость перемещения 0 носителя 19 валиками 17 и 18 выбираются такой, чтобы за время прочерчивания строки записи носитель переместился на расстояние, равное толщинезапнсываемой линии. При формированииизображений фронтов И срезов в видеотрезков конец элемента изображенияпредыдущей строки является 1 началомэлемента изображения последующей строки, поэтому изображение, несмотряна то, что Формируется дискретным 60 путем, получается непрерывным, в результате чего качество записываемойинформации повыаается, облегчаетсяработа интерпретатора и улучшаетсяэффективность геофизических исследо-.65 ваний скважин.830265 Формула изобретения Таким образом, введение в устройство записи. линии 2 задержки (фиг.1), делителя 3, компаратора 4, схемы ИЛИ 8, триггера 9 позволяет исключить дис кретность в иэображении аналоговых сигналов иа фронтах и срезах. Жесткая синхронизация ме;кду текущим положением записывающего элемента на строке записи и мгновенными значениями пилообразного напряжения за счет введения датчика 20, выход которого подключен ко входу ГПН 5, обеспечивает высокую точность записи амплитудных значений аналоговых сигналов.Предлагаемое устройство просто, легко реализуемо на практике и может быть использовано для отображенияданных промыслово-геофизических исследований скважин, результатов цифровой обработки аналоговой информации, представляемой в конечном виде графиком. устройство записи аналоговых сигналов скважинкой информации, содержащее носитель записи, записывающий элемент, подключенный к схеме управления его движением и к видеоусилителю записи, генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к одному иэ входов компаратора, к другому входу которого подключен источник сигналов, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповыаения качества записи, в неговведены линия задержки, делитель на. пряжения, второй компаратор, схемаИЛИ и триггер, причем вход линиизадержки подключен к источнику сигналов, а выход ее через делитель напряжения подключен к одному входу:.: о второго компаратора, ко второму входу которого подсоединен выход генератора пилообразного напряжения,выходы компараторов через формирователи импульсов объединены схемой 15 ИЛИ и подключены к счетному входутриггера, управляющего воздействиемзапиСывающего элемента на носительзаписи через видеоусилитель, входгенератора пилообразного напряжения щ подключен к датчику положения записывающего элемента на строке записи. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 363950, кл, С 01 Ч 1/40, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 424137 кл, С 06 Г 3/06, 1973.3, Патент США Р 3588911,кл. 346-74, опублик. 1968 (прототип).830265 гю 7 тор Е Составитель Е. Городниче Техред Н. Келушак Кор ко Мин е ж 732ударственизобретва, Ж-З 5,ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнктная 4 фи акаэ 2794/й 7 Тира ВНИИХИ Гос по делам 113035, МоекПодписноеого комитета СССРений и открытийРаушская наб., д.