Устройство для определения началь-ной амплитуды импульсных сигналовямр

(72) Автор изобретения

В. М. Иоф

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ

АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ЯМР

Изобретение относится к технике гео- физических исследований, в частности к технике ядерно-магнитных методов исследований горных пород.

Известны устройства для определений начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР, основанные на экстраполяции, огибающей сигнала к моменту начала процессии (1 }.

Недостатком укаэанных устройств явля-. ется их низкая помехозащищенность, что связано с широкой по сравнению со спектром сигнала полосой пропускания прием» ного тракта.

Сужение полосы пропускания в этих устройствах обуславливает дополнительную ошибку определения начальной амплитуды, связанную с искажением. формы сигнала.

Для устранения этого эффекта накладывают специальное условие на допустимое время начала регистрации, что, как следствие, ограничивает по длительности диапазон исследуемых сигналов.

Наиболее близким техническим реше нием является, устройство для определе ния начальной амплитуды импульсных сиг

,палов ЯМР, которое содержит узкополос ный усилитель переменного тока, детектор огибающей; два интегрирующих звена, стробируемых импульсами блока управления, квадратор и делительное звено. Задержку начала регистрации для сигналов

: свободной процессии с огибающей вида

- Ь/Т

l(4) U е о выбирают иэ условия

ЪТ 1ь д1. — —,.

ЖьГТ -4 где A,F « ширина п олосы пропускания приемного тракта;

- постоянная в емени спада

М а сигналов (2

Недостатком устройства является" то, что за время а,+ происходит значительное снижение амплитуды сигнала, что отрицательно сказывается на помехоус,тойчивости аппаратуры. .

819658

На .выходе устройства

Е- 1)

0= () ц1

К(1-e + о)

sH;)45

Оельнэ изобретения является повышение

f точности определения начальной амплиту. цы импульсных сигналов ЯМР.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство дополнительно 5 введены цифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижних частот, ключ, причем выход узкополосного усилителя соецинен с первым входом дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя, второй вкоц которого соединен с выходом множительного звена, а выход диф-, ференциального звена - с выходом дифференциального усилителя и входом детектора огибающей, а второй вкод подключен к фильтру нижних частот, соединенному с источником опорного напряжения блока управления через ключ.

На фиг. 1 приведена блок-схема описы-: ваемого устройства.

Устройство содержит основной усилитель переменного тока 1, дополнительный усилитель 2, множительное звено 3, фильтр низких частот 4, ключ 5, детектор 6, интеграторы 7 и 8, квадратор 9, длительное звено 1 О и блох управления

11. Выход делительного звена является выходом устройства.

В момент времени t =- 0, соответству30 ющий началу процессии, ключ 5 замыкается и HB входы множительного звена подаются цва напряжения: напряжение сигнала

g (g) и напряжение, изменяющееся по закону 0(Ц= 0«(1- e ) снимаемое с выхода фильтра низких час35 тот (- постоянная времени фильтра, . выполненного на основе апериодического звена 1-го порядка). Благодаря тому, что собственный коэффицент дифференциального усилителя весьма велик, напряжение

40 на его выходе изменяется. во времени по закону.

9(t) о,» <" > где К - коэффициент пропорциональности размерностью 1 (3 .

Выпрямленное напряжение () „(Ф.) поступает на интеграторы 7 и 8, осуществляющие измерение двух усредненных эа время интегрирования значений огибающей сигнала U4 и U 2 °

При экспоненциальной форме сигнала

t +Ы1 о - " () - -() -+ Ч 1-Ы, ,+,, Г Т»

02= )" 0 Е Лаж-0 а!Та

2 2 t o

g й, (° ðH (2 .= e очевицно (ОПогрешность определения Ц, обусо ловленную искажением формы сигнала в приемном тракте, нетрудно выразить через составляющие погрешности 1-го и

2-го измерений. В свою очередь текущее значение погрешности воспроизведения формы сигнала равно (Я ®-> И.) g (g)

) (t) (t) где г (4) - огибающая неискаженного (экспоненциального) сигнала ЯМР;

0 (т,) - огибающая сигнала на выходе цетектора.

Поскольку огибающая сигнала на выкоце основного усилителя 1 описывается выражением вида:

8h)=u »-е

/ то на выходе детектора напряжение изменяется по закону а погрешность C (4 ) при = / р равна.

- Е Е (1Е е" -е 5 . .-;., )

Ь прототипе соответствующая погрешность воспроизведения формы сигнала опрецеляется аналогично и равна -ег е Р

Е Ь.) =1- — =ц — = =-ц е

Таким образом Q (p)()z-сй EH) =

1 о()Е (+)(g то Е() <Е ()

На фиг. 2 приведены кривые, иллюст рирующие зависимость допустимого времени начала регистрации от ширины полосы пропускания приемного тракта при ошибках воспроизведения (Ь)(кривая

12) и Е(Ы (кривая 13), не превышаю55 щих. 5%. Кривые построены в условных ециницак, отнесеннык к постоянной времени спаца сигнала Т . Введение вышеуказанных узлов и связей позволяет

819658 существенно уменьшить значения времени начала регистрации, тем самым позволяет повысить точность определения начальных амплитуд импульснык сигналов

ЯМР.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство цля определения началь- 10 ной амплитуды импульсных сигналов ЯМР, соцержв шее узкополосный усилитель пере- . менного тока, детектор огибающей, цва интегрирующик звена, стробируемых импульсами блока управления, квацратор, !5 длительное звенс -и блок управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно ввецены дифференциальный усилитель, множительное звено, фильтр нижник час- 20 тот, ключ, причем выкод узкополосного усилителя соецинен с первым входом дщ » ференциального усилителя, второй вход которого соединен с выхоцом множитель« ного звена, а выход цифференциального усилителя соецинен с цетектором огибающей, один из вхоцов множительного звена соецинен с выходом дифференциального усилителя и вхоцом детектора огибающей, а второй sxoa подключен к выходу фильтра нижник частот, соединенного с исто--> .ником опорного напряжения блока управления через ключ.

Источники информации,, принятые во внимание при експертиэе

1. Патент CIIIA ¹ 3479579, кл. 324-5, опубпик. 1969.

2. Орлов Г. Л. и Клеванская Б. В.

Устройство вычисления начальной амцпиту цы сигналов ядерно-магнитного каротажа.

- Нефть а газ, 1974„№ 4, с. 94-96. (прототип).

819658

Составитель В. Покатилов

Редактор О. Филиппова Техред Н.Ковалева Корректор Л. Иван

Заказ 1256/21 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППЙ Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4