Измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii920626 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 10.07.80 (23 } 2976844/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано15.04.82 ° Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 1 5 .04 .82 (5l)M. Кл.

С 04 Г 10)00 эооударстввнных номнтет

СССР ао делам нэооретеннй н открытнй (эЗ) УДК 621. 311 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.ll.Драбич и В.П.Сторчай физико-механический институт АН У аинской ССР (7l ) Заявитель

O. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ВОЛНОВОГО ПАКЕТА

ИМПУЛЬСНОГО АКУСТИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к измери" тельной и вычислительной технике и предназначено для измерения длительности импульсных сигналов, в частности в промысловой геофизике при определении поглощающих и фильтрующих свойств горных пород, пересекаемых буровой скважиной.

Э

Известны устройства преобразования временнь1х параметров импульсных сигналов в прямоугольный импульс по времени, равный длительности волнового пакета, работа которых основана на дефектировании и интегрировании волнового пакета измеряемого сигнала Щ .

Однако зто приводит к дополнительной погрешности, так как задний фронт сформированного импульса зави" сит от длительностей и количества

20 импульсов, находящихся s измеряемой пачке и, кроме того, существенным недостатком является наличие пульсаций выходного параметра, возникающих в результате неодновременного действия зарядной и разрядной цепей.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее два управляемых электронных ключа, генератор постоянного тока, запоминающий конденсатор, усилитель постоянного тока, триггер, генератор линейного наростающего напряжения, компаратор и элемент И 523.

Недостатком данного устройства является то, что оно обладает большой погрешностью при измерении длительности волнового пакета случайного импульсного сигнала, Целью изобретения является повышение точности измерения длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала, содержащий управляемый, 3 92062

-енератор пилообразного напряжения, два ключа„инвертирующий усилитель постоянного тока, запоминающий конденсатор и триггер, выход которого соединен с управляющим входом гене5 ратора пилообразного напряжения, выход первого ключа соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и входом инвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого сое- 1О динен со второй обкладкой запоминающего конденсатора, дополнительно содержит дозирующий конденсатор и сумматор, первый вход которого соединен с выходом управляемого генератора пилообразного напряжения, второй вход с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, а выход сумматора соединен с входом второго ключа, выход которого соединен с первой обкладкой дозирующего конденсатора и с входом первого ключа, при этом вторая обкладка дозирующего конденсатора заземлена.

На фиг. 1 представлена функциональ- ная схема измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов в различных точках функциональной схемы.

Измеритель длительности волнового пакета импульсного акустического сигнала (фиг. 1) содержит управг>яемый генератор 1 пилообразного напряжения, триггер 2, сумматор 3 ключи 4 и дозирующий конденсатор 6, запоминающий конденсатор 7, инвертирующий уси3$ литель 8 постоянного тока, входную шину 9 устройства, шину 10 синхронизации, выходную шину 11.

Устройство работает следующим об разом.

Па шину 9 устройства поступают пачки последовательностей импульсов длительностью Т (фиг. 2a) равной длительности волнового пакета импуль.сного ак.;стического сигнала, а на ши- ну 10 импульсы синхронизации (фиг.2б1

При поступлении на вход устройства первого импульса пачки срабатывает триггер 2 и запускает генератор 1 пилообразного напряжения. В сумматоре

3 напряжение пилы складывается с напряжением с шины 11 устройства U .

На протяжении времени каждого импульса пачки замыкается ключ 4 и напря>нение с вь!хода сумматора 3 переписывается на конденсатор 6 (фиг. 2в) . Учитывая, что генератор 1 запустился началом пачки, а окончание переписывания напряжения с выхода сумматора

3 на конденсатор 6 - конец волновой картины, можно записать напряжение на дозирующем конденсаторе 7 после окончания последнего импульса пачки где Т !(— напря>кение на выходе генератора 1 пилообразного напряжения;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Это напряжение сохраняется до момента прихода импульса синхронизации.

Этот импульс, как известно, формируется в моменты времени когда предыдущая волновая картина закончена, а последующая еще не на алась. Таким образом, при поступлении на шину 10 устройства импульса синхронизации, дозирующий конденсатор 6 разряжается на вход усилителя 8 и заряд на запоминающем конденсаторе 7 изменяется на

hC(= lJ Cq где С вЂ” величина емкости дозирующего конденсатора 6. В установившемся режиме заряд на конденсаторе

6 устанавливается постоянным и следовательно >.с> = О и U = Т К. Выходное напряжение линейно зависит от длительности пачки. Поскольку операция вычитания происходит в сумматоре

3, в устройс,тве практически отсутствуют аппаратурные пульсации выходного напряжения.

Таким образом, данное устройство позволит повысить точность и эффективность измерений при определении свойств горных пород и новых материалов, формула изобретения

Измеритель длительности волнового пакета импульсного акустическогo сигнала, содержащий управляемый генератор пилообразного напряжения, два ключа, инвертируощий усилитель постояннсго тока, запоминающий конденсатор и триггер, выход которого соединен с управляющим входом генератора пилообразного напряжения. выход первого ключа соединен с первой обкладкой запоминающего конденсатора и входом инвертирующего усилителя постоянного тока, выход которого соединен с второй обкладкой запоминающего конденсатора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерений,он допэлнительно содержит дозирующий конденсатор и сумматор, первый вход которого

920626

ВНИИПИ Заказ 2337/51 Тираж 429 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 соединен с выходом управляемого генератора пилообразного напряжения, второй вход — с выходом инвертирующего усилителя постоянного тока, а выход сумматора соединен с входом 5 второго ключа, выход которого соединен с первой обкладкой дозирующего конденсатора и с входом первого ключа, при этом вторая обкладка дозирующего конденсатора з аз емлена, 1О б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Гуцамок В.М. и др, Регистрация и оперативная обработка данных акустического каротажа. - Географический сборник АН УССР. Вып. 69. Киев, "Наукова Думка", 1976, с. 71 "79.

2. Авторское свидетельство СССР

И 619894, кл. G 04 F 10/00, 1978.