Инклинометр

Использование: измерение параметров искривления скважин, создание многофункциональных скважинных телеизмерительных систем. Цель: повышение надежности работы. Сущность: сигналы входящих в блок датчиков 1 и возбуждаемых сигналом таймера 4 первичных преобразователей посредством коммутатора 2 подаются на вход АЦП 3; цифровые коды, формируемые на выходах АЦП 3 и выходе 3 первого блока управления 5, с помощью мультиплексора 6 и время-импульсного манипулятора 7 преобразуются в последовательности коротких импульсов, открывающих ключ 8; формируемые ключом 8 импульсы передаются по кабелю 12 на вход компаратора 16 и обрабатываются посредством триггера 17, первого одновибратора 18 и последовательно-параллельного регистра 22, в результате чего осуществляются перенос цифровых кодов со входов мультиплексора 6 на выходы регистра 22; формирование кодов на выходах параллельного регистра 23 и установка триггера 18 и регистра 22 в исходные нулевые состояния производится сигналами второго 20 и третьего 21 одновибраторов, которые управляются сигналом датчика импульсной последовательности 19; благодаря использованию ограничителя тока 11 исключается влияние работы ключа 8 на работу скважинного блока питания 10 и схемы скважинного модуля.

Полезная модель относится к области геофизических исследований скважин и может использоваться для определения параметров искривления траекторий скважин, а также в качестве базового устройства для построения систем контроля комплексов геофизических параметров.

Известна телеметрическая система для аппаратуры геофизических исследований скважин, содержащая датчики, частотные преобразователи, пассивный сумматор и выходной каскад, подключенный через каротажный кабель к объединенным входам каналов, состоящих из последовательно соединенных частотных разделительных фильтров, демодуляторов и регистрирующих устройств [Авторское свидетельство №290112, E 21 В 47/12, 1970 г.].

Достоинством системы является возможность одновременной передачи и регистрации сигналов от нескольких датчиков. При этом имеются и существенные недостатки, к которым относятся низкая точность, обусловленная невысокими стабильностью и линейностью частотных преобразователей, небольшое число измерительных каналов в связи с ограниченной полосой пропускания каротажного кабеля, а также низкая экономичность, обусловленная существенными затратами энергии при передаче по кабелю высокочастотных сигналов.

Известно устройство для передачи информации из скважины на поверхность, содержащее датчики, подключенные через преобразователи сигналов ко входам коммутатора, выход которого через модулятор с относительной фазовой манипуляцией, выходной каскад, линию связи, фильтр, усилитель- ограничитель, демодулятор и преобразователь последовательного кода в параллельный подключен к регистрирующему блоку, а также блок управления наземной аппаратурой, соединенный с преобразователем последовательного кода в параллельный, блоком контроля передаваемой информации, блоком выделения синхросигналов и через линию связи с блоком управления, который в свою очередь подключен ко входам управления коммутатора, преобразователей

сигналов в код, преобразователя параллельного кода в последовательный, модулятора, выходного каскада и блока формирования контрольных сигналов [Авторское свидетельство №757697, Е 21 В 47/12, 1980 г.].

Преимуществом данного устройства по сравнению с предыдущей системой является высокая точность, т.к. в нем преобразование и передача информации осуществляется в цифровом виде. Последнее дает возможность значительно увеличить число используемых датчиков и тем самым расширить функциональные возможности устройства, а также повысить чувствительность датчиков за счет увеличения разрядности применяемого цифрового кода.

Существенный недостаток известного устройства заключается в том, что выходной каскад, работая на линию связи, потребляет энергию от скважинного источника питания. В результате при повышении частоты передаваемых импульсов и увеличении длины линии связи требуется существенное увеличение мощности выходного каскада и соответственно мощности скважинного блока питания, что значительно снижает эффективность и экономичность устройства. Кроме того, с увеличением частоты сигналов и длины линии связи при данном способе передачи информации возникают такие искажения сигналов, что их регенерация становится нецелесообразной из-за сложности технической реализации.

Таким образом, данное устройство нормально работает при относительно низкой частоте передаваемых сигналов, т.е. имеет невысокое быстродействие, и допускает применение линии связи сравнительно небольшой длины, что также является существенным недостатком.

Недостатком устройства является также и то, что в нем синхронизация работы блоков осуществляется посредством передаваемых по линии связи мощных синхроимпульсов. По указанным выше причинам это дополнительно снижает и экономичность и ухудшает характеристики устройства.

Известен кабельный инклинометр, содержащий блок датчиков, подключенный ко входам коммутатора, выход которого через аналого-цифровой преобразователь

соединен с регистром, подключенным входами к таймеру и блокам управления, а выходами через шифратор и усилители ко входам управления первого и второго ключей, объединенные входы которых через каротажный кабель и дроссель соединены с наземным блоком питания, а выходы - соответственно со входом скважинного блока питания и общим проводом схемы, RC-цепочку, подключенную входом к точке соединения каротажного кабеля с дросселем, а выходом - к объединенным входам компараторов, подключенных ко входам дешифратора, блок памяти, подключенный к выходам дешифратора, и второй дроссель, подключенный параллельно первому ключу [Авторское свидетельство №1317114, Е 21 В 47/02, 1987 г.].

Существенным достоинством данного инклинометра по сравнению с рассмотренными выше аналогами является то, что в нем для передачи информации используется принцип изменения интенсивности протекающего по кабелю постоянного тока. При этом для формирования информационных импульсов расходуется энергия наземного источника питания, вследствие чего скважин-ный блок питания имеет небольшую мощность и габариты, а активные элементы, обеспечивающие передачу информации, обладают большей экономичностью. Кроме того, формирование сигналов путем воздействия на интенсивность тока в кабеле дает более высокую скорость передачи данных, т.к. в этом случае параметры кабеля практически не искажают форму передаваемых импульсов.

Недостатком кабельного инклинометра является низкая помехоустойчивость в связи с плохой синхронизацией работы элементов схемы. В частности, при работе схемы происходит самоустановка входящих в дешифратор и работающих по принципу пересчетного кольца счетчика битов и счетчика циклов. В связи с этим ложное срабатывание или пропуск входного сигнала в любом из счетчиков приводит к неопределенному сдвигу информации, нарушающему соответствие между признаками датчиков, значениями сигналов датчиков и информацией, которая регистрируется в блоке памяти. При этом инклинометр

становится неработоспособным. Для восстановления работоспособности требуется выключение и повторное включение питания схемы инклинометра.

Недостатком кабельного инклинометра является также применение сравнительно мощного проходного ключа, установленного между кабелем и скважинным блоком питания, поскольку на поддержание ключа в открытом состоянии и на потери в открытом канале ключа расходуется значительная мощность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому инклинометру является инклинометрический прибор, который принят в качестве прототипа и содержит блок датчиков, подключенный выходами ко входам коммутатора, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, таймер, подключенный первым и вторым выходами к блоку датчиков и входу первого блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами управления коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, мультиплексор, подключенный входами к выходу аналого-цифрового преобразователя и третьему выходу первого блока управления, а выходом - через время-импульсный манипулятор ко входу управления ключа, второй блок управления, подключенный первым входом к четвертому выходу первого блока управления, вторым входом к третьему выходу таймера, а выходами - ко входам управления мультиплексора и время-импульсного манипулятора, наземный блок питания, подключенный через дроссель, каротажный кабель и ключ к общему проводу схемы, скважинный блок питания, подключенный входом к точке соединения ключа с каротажным кабелем, компаратор, вход которого через конденсатор подключен к точке соединения дросселя с каротажным кабелем, а выход к первому входу триггера, цепь из последовательно соединенных первого одновибратора, датчика импульсной последовательности, второго и третьего одновибраторов, а также последовательно соединенные последовательно-параллельный и параллельный регистры, при этом вход первого одновибратора соединен с выходом триггера и первым входом последовательно-параллельного

регистра, а выход - со вторым входом последовательно-параллельного регистра, выход второго одновибратора соединен со входом управления параллельного регистра, а выход третьего одновибратора соединен со вторым входом триггера и третьим входом последовательно-параллельного регистра [Заявка RU №95104075, Б 21 В 47/02, опубл. в БИ №4, 1997].

В данном инклинометрическом приборе время открытого состояния ключа определяется минимальной длительностью информационных импульсов, которая обеспечивает передачу этих импульсов без существенных искажений по каротажному кабелю с заданными параметрами. При этом время открытого состояния ключа представляет собой также время разряда сглаживающих конденсаторов, входящих в состав и установленных на входе скважинного блока питания.

Если используемый кабель имеет небольшие длину и коэффициент затухания, то длительность информационных импульсов (т.е. время открытого состояния ключа) может быть значительно меньше постоянной времени цепи разряда сглаживающих конденсаторов и разряд конденсаторов не оказывает существенного влияния на работу скважинного блока питания.

Однако при увеличении длины и коэффициента затухания каротажного кабеля требуется соответствующее увеличение длительности передаваемых импульсов за счет увеличения времени открытого состояния ключа. В результате этого в течение интервалов времени, когда ключ находится в открытом состоянии, происходят значительные разряды сглаживающих конденсаторов, вызывающие недопустимый режим работы скважинного блока питания и сбои в работе скважинной части прибора. Вместе с тем за счет заряда конденсаторов в паузах между открытыми состояниями ключа возрастает средний потребляемый скважинной частью ток, т.е. снижается экономичность инклинометрического прибора, а из-за увеличения длительности формируемых импульсов ограничивается скорость передачи данных.

Эти негативные эффекты проявляются благодаря тому, что в приборе не предусмотрены меры для ограничения разрядов сглаживающих конденсаторов.

Таким образом, существенным недостатком инклинометрического прибора, приводящим к потере работоспособности и ухудшению технических характеристик прибора, является отсутствие ограничения разряда входящих в состав и установленных на входе скважинного блока питания сглаживающих конденсаторов.

Предлагаемая полезная модель решает задачу повышения надежности и экономичности инклинометрической аппаратуры, а также расширения ее функциональных возможностей.

Технический результат, получаемый от использования полезной модели, состоит в том, что, уменьшение потребляемых токов и облегчение режимов работы функциональных элементов, дает возможность использовать в приборах маломощные электронные компоненты, что в свою очередь позволяет существенно уменьшить габариты, упростить конструкции и снизить себестоимость приборов.

Решение указанной задачи достигается тем, что в инклинометр, содержащий скважинный блок питания, блок датчиков, подключенный выходами ко входам коммутатора, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, таймер, подключенный первым и вторым выходами к блоку датчиков и входу первого блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами управления коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, мультиплексор, подключенный входами к выходу аналого-цифрового преобразователя и третьему выходу первого блока управления, а выходом - через время-импульсный манипулятор ко входу управления ключа, второй блок управления, подключенный первым входом к четвертому выходу первого блока управления, вторым входом к третьему выходу таймера, а выходами - ко входам управления мультиплексора и время-импульсного манипулятора, наземный блок питания, подключенный через дроссель, каротажный

кабель и ключ к общему проводу схемы, компаратор, вход которого через конденсатор подключен к точке соединения дросселя с каротажным кабелем, а выход к первому входу триггера, цепь из последовательно соединенных первого одновибратора, датчика импульсной последовательности, второго и третьего одновибраторов, а также последовательно соединенные последовательно-параллельный и параллельный регистры, при этом вход первого одновибратора соединен с выходом триггера и первым входом последовательно-параллельного регистра, а выход - со вторым входом последовательно-параллельного регистра, выход второго одновибратора соединен со входом управления параллельного регистра, а выход третьего одновибратора соединен со вторым входом триггера и третьим входом последовательно-параллельного регистра, в отличие от прототипа введен ограничитель тока, выполненный, например, в виде диода, включенного в направлении, противоположном направлению протекания тока от входа скважинного бока питания через ключ к общему проводу схемы, резистора, или последовательно соединенных диода с указанным включением и резистора.

Задача ограничения (или уменьшения) разряда сглаживающих конденсаторов в скважинном блоке питания может быть решена путем увеличения отношения постоянной времени цепи разряда конденсаторов к длительности формируемых импульсов, т.е. ко времени открытого состояния ключа. Поэтому при постоянной длительности импульсов, обуславливаемой параметрами используемого кабеля, эта задача решается посредством увеличения постоянной времени цепи разряда сглаживающих конденсаторов при открытом ключе.

Постоянная времени цепей разряда сглаживающих конденсаторов в скважинном блоке питания выбранного в качестве прототипа инклинометрического прибора равна

где С, R₁, R ₂ - соответственно емкость конденсаторов, входное сопротивление

скважинного блока питания и сопротивление открытого ключа. Следовательно, в этом приборе она может быть увеличена за счет повышение емкости сглаживающих конденсаторов и увеличения указанных сопротивлений. Но при увеличении емкости значительно возрастают размеры конденсаторов и скважинной части инклинометра, при увеличении входного сопротивления скважинного блока питания требуется усложнение схемы, а при использовании ключа с большим сопротивлением в открытом состоянии уменьшается амплитуда формируемых с помощью ключа информационных импульсов. Т.е. все пути увеличения т в известном приборе, так или иначе, ведут к ухудшению его технических характеристик.

В предлагаемом инклинометре увеличение т осуществляется за счет введения в цепь разряда конденсаторов ограничителя тока, ограничивающего протекание тока от входа скважинного блока питания через ключ к общему проводу схемы. При этом т становится равной величине

где R* - сопротивление указанного элемента.

При использовании в качестве указанного элемента резистора, удается увеличить не только постоянную времени т, но напряжение на ключе при сохранении номинального напряжения на входе скважинного блока питания. Последнее дает возможность компенсировать затухание и искажение передаваемых по кабелю импульсов не за счет увеличения их длительности, а счет увеличения их амплитуды, что вместе с увеличением т позволяет сохранить (или даже увеличить) скорость передачи данных по каротажному кабелю, т.е. обеспечить необходимый уровень достоверности получаемой от датчиков информации.

Очевидно, что введение в схему резистора при сохранении длительности формируемых импульсов экономичность инклинометра снижается. Этот фактор

является негативным, но при эксплуатации инклинометров имеет значительно меньшее значение, чем увеличение надежности работы и достоверности получаемой информации, которое достигается благодаря использованию именно резистора.

Снижение экономичности прибора вследствие увеличения напряжения на входе скважинного модуля может быть скомпенсировано путем уменьшения длительности формируемых импульсов, которое дает снижение среднего потребляемого тока. Таким образом при выполнении ограничителя тока в виде резистора потребляемая инклинометром мощность может увеличиться незначительно или даже остаться неизменной.

Заметим, что рассматриваемый резистор ограничивает потребляемый ток при коротких замыканиях в электрических цепях скважинного модуля, благодаря чему обеспечивается сохранность электронных компонентов в аварийных режимах, упрощается и удешевляется восстановление приборов.

Если в качестве ограничителя тока используется диод, то сглаживающие конденсаторы разряжаются только через входное сопротивление скважинного блока питания. В этом случае постоянная времени разряда конденсаторов имеет наибольшее значение, равное

а длительность формируемых с помощью ключа импульсов не оказывает существенного влияния на разряд конденсаторов и режим работы скважинного блока питания. При этом диод защищает скважинный модуль при подаче на его входы напряжения неправильной полярности.

Таким образом при использовании диода за счет обеспечения нормального режима работы скважинного блока питания при выбранной оптимальной ширине формируемых импульсов повышается надежность работы прибора и достоверность передаваемой по кабелю информации.

При выполнении ограничителя тока в виде последовательно соединенных резистора и диода одновременно достигаются все положительные эффекты,

т.е. максимальная постоянная времени разряда конденсаторов, обеспечивающая нормальный режим работы скважинного модуля, высокая надежность прибора благодаря ограничению тока при коротком замыкании в цепях скважинного модуля и защиты от неправильной полярности питающего напряжения, а также высокая достоверность передачи по кабелю информации за счет увеличения амплитуды передаваемых импульсов.

Новизна и существенное отличие предлагаемого решения состоит в использовании в инклинометре ограничителя тока, который придает инклинометру новые положительные свойства, а именно: возможность оптимизации параметров формируемых с помощью ключа импульсов при данных параметрах используемого кабеля и практическое исключение влияния параметров формируемых импульсов на работу схемы скважинного модуля. Эти свойства обуславливают четкую и достоверную передачу данных по кабелю, высокую надежность прибора, а также максимальную экономичность.

Новизна предлагаемого технического решения обусловлена также отсутствием рассмотренной схемы построения инклинометра в известных аналогах.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого инклинометра, на фиг.2 - варианты реализации ограничителя тока, а на фиг.3 - временные диаграммы, отражающие процессы работы инклинометра.

Инклинометр включает в себя блок датчиков 1, подключенный выходами ко входам коммутатора 2, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 3, таймер 4, подключенный первым выходом «I» к блоку датчиков 1, первый блок управления 5, подключенный входом к выходу «2» таймера 4, а выходами «1» и «2» - ко входам управления коммутатора 2 и АЦП 3, мультиплексор 6, подключенный входами к выходу АЦП 3 и выходу «3» первого блока управления 5, а выходом через время-импульсный манипулятор 7 ко входу управления ключа 8, второй блок управления 9, входы «1» и «2» которого соединены соответственно с выходом «4» первого блока

управления 5 и выходом «3» таймера 4, а выходы - со входами управления мультиплексора 6 и время-импульсного манипулятора 7, скважинный блок питания 10, подключенный входом к выводу «2» ограничителя тока 11, каротажный кабель 12, подключенный одним концом к объединенным входу ключа 8 и выводу «I» токоограничивающего элемента 11, а другим концом - через дроссель 13 к выходу наземного блока питания 14 и через конденсатор 15 и компаратор 16 ко входу «1» триггера 17, последовательно соединенные первый одновибратор 18, датчик импульсной последовательности 19, второй 20 и третий 21 одновибраторы, а также последовательно соединенные последовательно-параллельный регистр 22 и параллельный регистр 23, при этом выход триггера 17 объединен со входом первого одновибратора 18 и входом «1» последовательно-параллельного регистра 22, выход первого одновибратора подключен ко входу «2» регистра 22, выход второго одновибратора 20 соединен со входом управления параллельного регистра 23, а выход третьего одновибратора 21 объединен со входом «2» триггера 17 и входом «3» последовательно-параллельного регистра 23.

Блок датчиков 1 инклинометра включает в себя первичные преобразователи, обеспечивающие измерение визирного угла, зенитного угла и азимута. Они могут быть реализованы на основе подвижных рамок-маятников с установленными на них синусно-косинусными преобразователями для определения относительных поворотов рамок или на основе закрепленных в корпусе инклинометра неподвижных трехкомпонентных гравиметрических, гирометрических и магнитометрических датчиков, дающих возможность измерять относительные координаты вектора гравитационного поля, вектора угловой скорости вращения Земли и вектора геомагнитного поля и тем самым определять перечисленные выше угловые параметры.

Наряду с указанными первичными преобразователями в блок датчиков 1 могут входить и другие первичные преобразователи, например, преобразователи температуры, сигналы которых позволяют корректировать измерительную

информацию для устранения дополнительных температурных погрешностей, и преобразователи вибраций, позволяющие контролировать ударные перегрузки и предотвращать разрушение долот.

Все входящие в блок датчиков 1 первичные преобразователи генерируют сигналы постоянного тока, соответствующие уровню входного сигнала АЦП 3.

Инклинометр работает следующим образом. Наземный источник питания 14, представляющий собой источник постоянного напряжения, через дроссель 13, каротажный кабель 12 и ограничитель тока 11 запитывает скважинный блок питания 10, который формирует напряжения, необходимые для работы схемы скважинного модуля инклинометра.

Таймер 4, включающий в себя генератор и делитель частоты, выдает на выход «1» непрерывный сигнал, который используется в блоке датчиков 1 для возбуждения и синхронного детектирования сигналов некоторых первичных преобразователей, например, феррозондов и синусно-косинусных трансформаторов. На его выходах «2» и «3» вырабатываются последовательности прямоугольных импульсов для управления и синхронизации работы первого 5 и второго 9 блоков управления.

Процесс работы инклинометра делится на одинаковые циклы, состоящие из ряда подциклов. В подцикле преобразуется и передается на поверхность сигнал одного из входящих в блок датчиков 1 первичных преобразователей. Вследствие этого число подциклов определяется общим числом используемых в инклинометре первичных преобразователей и в течение цикла работы инклинометра преобразуются и передаются по кабелю сигналы всех первичных преобразователей, входящих в инклинометр.

Каждый подцикл начинается с момента формирования на выходе «1» первого блока управления 5 сигнала, по которому коммутатор 2 подключает выход определенного первичного преобразователя из блока датчиков 1 ко входу АЦП 3. После выдержки времени, необходимой для завершения переходных

процессов в схеме, с выхода «2» первого блока управления 5 на вход управления АЦП 3 подается импульс, который инициирует аналого-цифровое преобразование сигнала первичного преобразователя. К моменту завершения формирования на выходе АЦП 3 двоичного кода D (Фиг.1) на выходе «3» первого блока управления 5 устанавливается двоичный код А, характеризующий собой признак (номер) первичного преобразователя, подключенного ко входу АЦП 3.

Заметим, что, коммутатор 2 может управляться позиционным или двоичным кодом. В последнем случае выходы «1» и «3» первого блока управления 5 могут быть объединены.

После установки на входах мультиплексора 6 параллельного двоичного кода A+D с выхода «4» первого блока управления 5 на вход «1» второго блока управления 9 подается управляющий импульс, после чего второй блок управления начинает формировать сигналы управления для мультиплексора 6 и время-импульсного манипулятора 7. При этом второй блок управления 9 тактируется последовательностью импульсов, поступающей на его вход «2» с выхода «3» таймера 4.

Мультиплексор 6 осуществляет последовательное подключение выходов АЦП 3 и выходов «3» первого блока управления 5 ко входу время-импульсного манипулятора 7, выполняя тем самым преобразование параллельного двоичного кода A+D в последовательный. Получаемый на выходе мультиплексора 6 последовательный двоичный код U ₆ (Фиг.3) преобразуется манипулятором 7 в последовательность импульсов U₇. В этой импульсной последовательности биты информации представляются парами импульсов, временные интервалы между которыми соответствуют текущим значениям логического уровня сигнала U₆. В данном случае больший интервал ₁ соответствует уровню «лог.1», а меньший ₂ - «лог.0».

Последовательность импульсов U₇, снимаемая с выхода время-импульсного манипулятора 7, используется для управления ключом 8, открывания которого приводят к кратковременным скачкообразным изменениям тока

в кабеле 12. При этом благодаря наличию ограничителя тока 11, выполненного по одной из представленных на фиг.2 схеме, работа ключа 8 не приводит к нарушению режима работы скважинного блока питания 10 и схемы скважинного модуля.

Сигнал U ₈ в точке соединения ключа 8 с кабелем 12 имеет вид коротких импульсов, размах которых практически имеет значение постоянного напряжения, действующего на входе скважинного модуля инклинометра.

Изменения тока в кабеле 12 приводят к формированию в точке соединения дросселя 13 и конденсатора 15 узких импульсов напряжения. Эти импульсы, проходя через разделительный конденсатор 15, который отсекает постоянную составляющую напряжения в точке соединения дросселя 13 и конденсатора 15, поступают на вход компаратора 16, где происходит их регенерация и согласование по уровню с сигналами цифровых микросхем в наземной части прибора. В результате на выходе компаратора 16 формируется последовательность импульсов U₁₆ (Фиг.3), повторяющая сигнал U ₇, действующий на выходе манипулятора 7.

Триггер 17 преобразует импульсы U₁₆ в последовательность прямоугольных импульсов U₁₇, в которой длительность каждого импульса соответствует логическому уровню бита в последовательном двоичном коде u₆ .

Срабатывающий по передним фронтам импульсов U ₁₇ первый одновибратор 18 формирует последовательность одинаковых прямоугольных импульсов U₁₈ (Фиг.3), номинальное значение временного интервала между которыми составляет ₃=(₁+₂).

Импульсы U ₁₇ поступают на вход записи, а импульсы U ₁₈ на вход управления последовательно-параллельного регистра 22. Поскольку запись информации в регистр осуществляется по передним фронтам импульсов U₁₈, то при ₃<₁ в регистр записывается «лог.1», а при ₃>₂ - «лог. 0». Таким образом производится селекция импульсов в последовательности U₁₇ и на выходах

регистра 22 устанавливается параллельный двоичный код A+D, содержащий информацию о признаке датчика и величине его сигнала.

Во время действия импульсной последовательности U₁ сигнал U₁₉ на выходе датчика импульсной последовательности 19 имеет уровень «лог.0», а после окончания последовательности - уровень «лог.1». В момент формирования положительного фронта сигнала U ₁₉ второй одновибратор 20 вырабатывает короткий импульс U₂₀, поступающий на вход управления параллельного регистра 23 и обеспечивающий перемещение параллельного кода с выходов последовательно-параллельного регистра 22 на выходы параллельного регистра 23. По заднему фронту импульса U₂₀ третий одновибратор 21 вырабатывает короткий импульс U ₂₁, приводящий триггер 17 и последовательно-параллельный регистр 22 в исходное состояние, в котором сигналы на их выходах равны нулю.

Момент окончания импульса U ₂₁ является моментом окончания подцикла работы инклинометра. Следующий подцикл начинается с момента появления на выходе «1» первого блока управления 5 очередного сигнала, по которому коммутатор 2 подключает выход очередного первичного преобразователя из блока датчиков 1 ко входу АЦП 3.

Выходы параллельного регистра 23 и третьего одновибратора 21 образуют выходную шину инклинометра, смена данных в которой происходит с частотой переключения каналов коммутатора 2. При этом сигнал U₂₁ на выходе третьего одновибратора определяет момент готовности данных и дает разрешение на их считывание.

Посредством выходной шины инклинометр подключается к компьютеру или специализированному вычислительному устройству, где по заданным алгоритмам и программам осуществляется обработка измерительной информации.

Особенностью работы инклинометра является то, что схема в наземной части приводится в исходное «нулевое» состояние посредством сигнала U ₂₁, который формируется по факту прохождения импульсных последовательностей

и никак не связан с числом импульсов в этих последовательностях. Это с одной стороны позволяет исключить сбои в работе инклинометра при случайных изменениях чисел импульсов в последовательностях, а с другой стороны дает возможность использовать схему для обработки кодовых посылок любой разрядности, что обеспечивает расширение функциональных возможностей прибора.

По сравнению с прототипом предлагаемый инклинометр является более надежным за счет использования в нем ограничителя тока 11, исключающего влияние работы ключа 8 на работу скважинного блока питания 10 и схемы скважинного модуля. При этом в нем обеспечивается оптимальное согласование параметров формируемых информационных импульсов с параметрами используемого кабеля, что дает увеличение экономичности, а также повышение скорости и достоверности передачи данных.

1. Инклинометр, содержащий скважинный блок питания, блок датчиков, подключенный выходами ко входам коммутатора, выход которого соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, таймер, подключенный первым и вторым выходами к блоку датчиков и входу первого блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами управления коммутатора и аналого-цифрового преобразователя, мультиплексор, подключенный входами к выходу аналого-цифрового преобразователя и третьему выходу первого блока управления, а выходом - через время-импульсный манипулятор ко входу управления ключа, второй блок управления, подключенный первым входом к четвертому выходу первого блока управления, вторым входом к третьему выходу таймера, а выходами - ко входам управления мультиплексора и время-импульсного манипулятора, наземный блок питания, подключенный через дроссель, каротажный кабель и ключ к общему проводу схемы, компаратор, вход которого через конденсатор подключен к точке соединения дросселя с каротажным кабелем, а выход к первому входу триггера, цепь из последовательно соединенных первого одновибратора, датчика импульсной последовательности, второго и третьего одновибраторов, а также последовательно соединенные последовательно-параллельный и параллельный регистры, при этом вход первого одновибратора соединен с выходом триггера и первым входом последовательно-параллельного регистра, а выход - со вторым входом последовательно-параллельного регистра, выход второго одновибратора соединен со входом управления параллельного регистра, а выход третьего одновибратора соединен со вторым входом триггера и третьим входом последовательно-параллельного регистра, отличающийся тем, что он содержит ограничитель тока, установленный между входом скважинного блока питания и точкой соединения ключа с кабелем.

2. Инклинометр по п.1, отличающийся тем, что ограничитель тока выполнен в виде диода, включенного в направлении, противоположном направлению протекания тока от входа скважинного блока питания через ключ к общему проводу схемы, резистора, или последовательно соединенных диода с указанным включением и резистора.