Устройство считывания магнитных меток

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 4 с 01 ч 3/4 АНИ БРЕТЕНИ ЛЬ.СТ(54) УСТРОИСТВО СЧИТЫВАНИЯ МАГНИТНЫХМЕТОК трук водстя гл би для определен Цель изобрете ти считывания я - повьппагнитных амагничеУстройс малых уровнях тажного кабел СССР1983. гнитных меток содержит генератор 1,литель частоты 2, первый и второйгнитомодуляционные преобразователи 1984. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А 8 ТОРСНОМУ СВИ(71) Гомельское специальное кторско-технологическое бюро сческой техники с опытным проивом(57) Изобретение относи геофизических исследова ности к устройствам счи нитных меток с каротажн ся к области ий, в частывания магго кабеля скважинах. ение точносметок при ности карово считывания1469491 4 и 5, первый и второй аналоговыеинверторы 8 и 9, первый и второй пиковые детекторы О и 1, два ключа14 и 15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, два оперативнозапоминающих устройства (ОЗУ) 22 и23, коммутатор 17, цифровой компаратор 24 и блок логики. При работеустройства высокая точность считывания магнитных меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля достигается эа счет того, что Изобретение относится к технике геофизических исследований, в частности к устройствам считывания магнитных меток с каротажного кабеля для определения глубин в скважинах.Цель изобретения - повышение точности считывания магнитных меток при малых уровнях намагниченности каротажного кабеля. 10На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема блока логики; на фиг,Э - эпюры напряжений и магнитных потоков,Устройство содержит генератор 1, 1 делитель 2 частоты, усилитель Э, магнитомодуляционные преобразователи 4 и 5, делители 6 и 7 напряжения, аналоговые инверторы 8 и 9, пиковые детекторы 1 О и 11, компараторы 12 и 13,20 ключи 14 и 15, аналого-цифровой преобразователь 16, коммутатор 17, эадатчик 18 направления, источник 19 опорного напряжения, элементы И 20 и 21, оперативно-запоминающие устройства (ОЗУ) 22 и 23, цифровой компаратор 24, блок 25 логики и формирователь 26.Блок 25 логики образуют счетчик 27, семь элементов И-НЕ 28-34, ВБ триггер 35, формирователь 36 и четыре элемента НЕ 37-40.Устройство работает следующим образом. Импульсы высокой частоты с генератора 1 поступают на вход делителя 2 частоты. С первого выхода делителя 2 частоты последовательность импульсов аналоговые сигналы на выходах магнитомодуляционных датчиков преобразуются с помощью АЦП в цифровой код, который записывается в ОЗУ. Величиназаписанных в ОЗУ цифровых кодов прямо пропорциональна величине магнитного поля метки независимо От величинынамагниченности каротажного кабеля.Введение цифрового компаратора иблока логики позволяет сравнить этицифровые коды и получить, сигнал метки. 1 э,п. ф-лы, Э ил,(фиг,Эв) через усилитель Э поступаетна входы магнитомодуляционных преобразователей 4 и 5. Иагнитомодуляционные преобразователи 4 и 5 устанавливаются так, что расстояние между ихцентрами равно половине ширины северного полюса метки. В зависимости отнаправления движения каротажного кабеля, определяемого положениемзадатчика 18 направления, магнитное полеметки будет воздействовать вначалеили на первый 4, или на второй 5 магнитомодуляционные преобразователи,При прохождении магнитной меткой первого магнитомодуляционного преобразователя 4 на его выходе появляетсяпоследовательность импульсов (фиг.Эв),амплитуда которых прямо пропорциональна магнитному полю метки, действующему на магнитомодуляционныйпреобразователь 4, причем при прохождении середины магнитной метки ампли"туда импульсов (фиг.Эз) будет наи-,.большая, Такие же импульсы появляются на выходе второго магнитомодуляционного преобразователя 5 при прохождении магнитной метки возле него,только сдвинутые во времени (фиг,Эи),На выходах пиковых детекторов 10 и 11 появляются уровни напряжений (фиг.Эк,л), величина которых прямо пропорциональна амплитудам импульсов на выходах магнитомодуляционных преобразователей 4 и 5, выходы которых через делители 6 и 7 и аналоговые инверторы.8 и 9 связаны с входами пиковых детекторов 10 и 11. Эти уровнирегулярно сбрасываются по сигналу с выхода элемента И 21, формируемому формирователем 26 по сигналу "Конец преобразования" (фиг.Зж) с выхода аналого-цифрового преобразователя5 и последовательности импульсов (фиг,Зе), поступающих на первый вход элемента И 2) с третьего выхода делителя 2 частоты. Эти уровни с выходов пиковых детекторов 10 и 11 через ключи 14 и 15 поступают на первый вход аналого-цифрового преобразователя 16.В аналого-цифровом преобразователе происходит преобразование напряже ний на выходах пиковых детекторов 8 и 9 в числовой код, причем при поступлении на первый вход коммутатора 17 и второй вход первого элемента И 20.положительного импульса с второго выхода делителя 2 частоты (фиг.Зд) происходит преобразование, а затем запись в ОЗУ 22, по сигналу с выхода элемента И 20 числового кода, соответствующего величине магнит ного поля метки, действующего на первый магнитомодуляционный преобразователь 4, а при поступлении на второй вход коммутатора 17 и второй вход второго элемента И 21 положительного импульса с третьего выхода делителя частоты 2 (Фиг,Зс) происходит преобразование, а затем запись в ОЗУ 23 по сигналу с выхода элемента И 21 числового кода, соответствующего величине магнитного поля метки, дейст 35 вующего на второй магнитомодуляционный преобразователь 5. Одновременно после записи числового кода в ОЗУ 23 происходит сброс пиковых детекторов 10 и 11 по сигналу с выхода формирователя 26. Числовые коды, записанные в ОЗУ 22 и 23, поступают на входы цифрового компаратора 24, где они сравниваются. Если число в первом ОЗУ 22 больше числа, записанного во втором ОЗУ 23, то на выходе цифрового компаратора 24 присутствует "0", а если число в первом ОЗУ 22 меньше или равно числу во втором ОЗУ 23, то на выходе цифрового компаратора при 50 сутствует "1". Сигнал с выхода цифрог, вого компаратора 24 поступает на четвертый вход блока 25 логики.Блок 25 логики работает следующимобразом.Когда магнитное поле метки не действует на магнитомодуляционные преобразователи 4 и 5, на их выходах отсутствуют импульсы высокой частоты"0", на выходах счетчика 27 - "0",соответственно, на выходе шестогоэлемента И-НЕ 29 присутствует ")".Импульсы, поступающие с первого выхода делителя 2 частоты на первый входблока 25 логики, проходят на счетныйвход счетчика 27 через элемент И-НЕ28Счетчик 27 считает до тех пор,пока на выходах его не появятся "1"и на выходе шестого элемента И-НЕ 29"0". С выхода элемента НЕ 38 на четвертый вход элемента И-НЕ 33 поступает "1"При появлении импульсов на выходах компараторов 12 и 13 во времядействия магнитного поля метки намагнитомодуляционные преобразователи4 и 5 на выходе элемента И-НЕ 33появляется отрицательный импульс вмомент совпадения импульсов на втором и третьем входах элемента И-НЕЗЗ и импульса на первом входе этогоэлемента, поступающего с первоговыхода делителя 2 через первый элемент НЕ 37. КБ-триггер 35 переключается в состояние единицы (фиг.Зм),и на третий вход элемента И-НЕ 34поступает "1". При поступлении "1"на первый вход элемента И-НЕ 34 свыхода цифрового компаратора 24 и навторой вход с выхода ФормирователяФ26 через инвертор 40 на выходе элемента И-НЕ 34 появляется импульс(фиг,Зн),соответствующий серединемагнитной метки. При этом счетчик 27устанавливается в "0" по второму входу установки в "0" через элемент НЕ36 и по первому входу установки в"0" через элементы И-НЕ 30-32, покане прекратится действие магнитногополя метки на магнитомодуляционныепреобразователи 4 и 5 и на выходахкомпараторов 2 и 13 не исчезнут импульсы положительной полярности, Поокончании действия нулевого импульсана выходе элемента И-НЕ 34 КЯ-триг"гер 39 устанавливается в "0" по Явходу отрицательным импульсом, сформированным формирователем 36,При смене направления движениякаротажного кабеля, определяемогозадатчиком 18 направления, число;соответствующее величине магнитногополя метки, действующего на первыймагнитомодуляционный преобразователь5 146 4, записывается во второе ОЗУ 23, а число, соответствующее величине магнитного поля метки, действующего на второй магнитомодуляционный преобразователь 5, записывается в первое ОЗУ 22. В остальном предлагаемое устройство работает аналогично известному.формула изобретения1. Устройство считывания магнитных меток, содержащее генератор, соединенный с делителем частоты, первый выход которого через усилитель под.ключен к входам первого и второго магнитомодуляционных преобразователей, задатчик направления, первый и второй компараторы, первый элемент И, формирователь, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности считывания магнитных метокпри,малых уровнях намагниченности каротажного кабеля, оно снабжено первым и вторым. делителями напряжения, первым и вторым аналоговыми инверторами, первым и вторым пиковыми детекторами, первым и вторым ключами, аналого-цифровым преобразователем, первым и вторым оперативно-запоминающими устройствами, источником опорного напряжения, коммутатором, вторым элементом И, цифровым компаратором и блоком логики, причем пер" вый вход блока логики подключен к первому выходу делителя частоты, выходы первого и второго магнитомодуляционных преобразователей через первый и второй делители напряжения, первый и второй аналоговые инверторы . подключены к входам первого и второго компараторов и к первым входам первого и второго пиковых детекторов, выходы которых через первый и второй ключи подключены к первому входу аналого-цифрового преобразователя, а выходы первого и второго компараторов подключены к второму и третьему входам блока логики, входы управления первого и второго ключей подключены к первому и второму выходам коммутатора, третий и четвертый входы которого подключены к выходам задатчика направления, а первый и второй входы соответственно - к второму и третьему выходам делителя частоты, которые соответственно подключены к первым входам первого и второго эле 9491ментов И, вторые входы которых соединены с выходом "Конец преобразования" аналого-цифрового преобразователя, второй и третий входы которого подключены к четвертому и пятому выходам делителя частоты, а пятый вход - к выходу источника, опорного напряжения, выходы данных аналого цифрового преобразователя подключенык соответствующим входам данных первого и второго оперативно-запоминающих устройств, а выходы последних подключены к соответствующим входам 15 цифрового компаратора, выход которого соединен с четвертым входом блока логики, пятый вход которого подключен к выходу формирователя, с которым связаны также вторые входы пико вых детекторов, а вход формирователяподключен к выходу второго элемента И, который связан с входом записи второго оперативно-запоминающего устройства, вход записи первого опера тивно-запоминающего устройства под",ключен к выходу первого элемента И.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок логики содержит счетчик, ВБ-триггер, фор" З 0 мирователь, четыре элемента НЕ исемь элементов И-ЗЕ, причем счетный вход счетчика подключен к выходу четвертого элемента И-НЕ, а выходы - к входам шестого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входам 35первого, второго и четвертого элементов И-НЕ и к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к четвертому входу пятого элемента И-НЕ, 40 первый вход которого через первыйэлемент НЕ соединен с первым входом блока логики, который соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, второй и третий входы пятого элемен та И-НЕ соединены с вторым и третьимвходами блока логики, которые соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых подключены к первому и второму входам третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом установки в "О" счетчика, второй вход установки в "О" которого через четвертый элемент НЕ .соединен с выходом блока логики, подключенным к выходу седьмого элемента И-НЕ и через формирователь к Б-входу ВБ-триггера, К-вход КБ-триггера подключен к выходу пятого элемента И-НЕ, а выходКБ-триггера - к третьему входу седьмого элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к четвертому входу блока логики, а второй вход седьмогоэлемента И-НЕ через третий элементНЕ - к пятому входу блока логики.1469491 Составитель А.Кягк Техред Л.Сердюкова орректор Л.Пилипенко гар дакт Заказ 1359/54 483 писно КНТ СС оизводственно-издательский комбинат Патент , г, Ужгород, ул. Гагарина,1 ФФГ ШИ Государственного к 113035, Мтета по изобретениям и открытия ва, Ж, Раушская наб., д. 4/5