Устройство для измерения параметров импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов свободной прецессии ядер различных веществ при проведении ядерно-магнитного каротажа скважин горных пород. Целью изобретения является повьшение точности измерения параметров импульсных сигналов ядерномагнитного резонанса. Эта цель достигается тем, что в устройстве используется один интегратор, работающий в двух тактах, благодаря чему погрешности, обусловленные нестабильностью его параметров, не сказываются на результатах измерения параметров сигнала. Применение метода интегрирования при измерении позволяет снизить влияние шумов и помех , присутствующих в выходном сигнале датчика. 2 ил. с б (Л О5 со 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 G Ol И 24 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2) ) 3950816/31 25 (22) 24.06,85 (46) !5.12.86, Вюл. У 46 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.Е.Рыцар и К.С..Семенистый (53) 539.143.43(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

II 551551, кл. G Ol Б 24/08, )977.

Авторское свидетельство СССР

11 - 1226218, кл. G 01 М 24/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ЯДЕРНОГО

МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сиг„„SU„„1276969 А 1 налов свободной прецессии ядер различных веществ при проведении ядерно-магнитного каротажа скважин горных пород. Целью изобретения является повышение точности измерения параметров импульсных сигналов ядерномагнитного резонанса. Эта цель достигается тем, что в устройстве используется один интегратор, работающий в двух тактах, благодаря чему погрешности, обусловленные нестабильностью его параметров, не сказываются на результатах измерения параметров сигнала ° Применение метода интегрирования при измерении позволяет снизить влияние шумов и помех, присутствующих в выходном сигнаЛе датчика. 2 ил.

76969 з

1 12

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения параметров нестационарных сигналов ядерного магнитного и квадрупольного резонансов, и может быть использовано, например, для измерения параметров сигнала свободной прецессии ядер исследуемого вещества при проведении ядерно-магнитного каротажа (ЯМК) скважин горных пород, Цель изобретения — повьш«ение точности измерения параметрон импульсных сигналов ядерно-магнитного резонанса.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого усгройства для измерения параметров сигнала ядерно-магнитно. о резонанса, на фиг, 2 - временные диаграммы выходных напряжений в характерных гочках устройства.

Устройство содержит зонд 1 ЯИК, блок 2 управления, приемник 3 сигналон снободной прецессии, нуль-орган

4, пиковый детектор 5, компаратор

6, ключ 7, первый и второй трехполюсный ключи 8 и 9, интегратор 10, блок 11 запоминания, схему 12 сравнения, формирователь 13 импульсов, триггер 14, блок 15 задержки импульса, блок 16 измерения амплитуды импульса и регистратор 1-7, Устройство работает следующим образом, В момент подачи сигнала "Пуск" с блока 2 управления «a вход зонда ! поступает мощный 90-градусный радиоимпульс, и на выходе приемника 3 появляется импульс свободной ядерной прецессии (эпюра 18 на фиг. 2), информативная часть которого изменяется по закону затухающей экспоненты.

Выходной сигнал приемника 3 поступает одновременно на вход ключа 7, нуль-органа 4, компаратора 6, пикового детектора 5, а также на вход блока 16 измерения амплитуды импульса. Пиковый детектор 5 выполняет операцию выделения и запоминания максимального значения П импульса о (фиг. 2, эпюра 19), а с приходом следующего импульса осушестнляет автоматический сброс предыдущего и запоминание нового максимального значення импульса, На входе компаратора 6 напряжение сигнала сравнивается с напряжением

U, и н момент достижения равенства максимального значения сигнала на выходе компаратора появляется перепад напряжения (фиг, 2, эпюра 20), который замыкает ключ 7, Через нормально замкнутые контакты первого . трехполюсного ключа 8 на вход интегратора 10 поступает напряжение с выхода приемника 3, которое после интегрирования интегратором 10 изменяется по закону нарастающей экспоненты (фиг. 2, эпюра 21), Через нормально замкнутые контакты второго трехполюсного ключа 9 выходное напряжение интегратора 10 поступает на блок 11 запоминания. На этом первый такт работы устройства заканчивается.

В момент времени t, когда выходное напряжение практически достигает нулевого значения, нуль-орган 4 своим выходным сигналом (фиг. 2,эпюра 20) осушествляет сброс интегратора 10 в нуль через формирователь 13 и переключает трехполюсные ключи 8 и 9 н другое положение, подготавливая устройство ко второму такту работы.

При этом вход интегратора 10 через ключ 8 подсоединяется к ныходу пикового детектора 5, а выход интегратора 10 через ключ 9 — к первому входу схемы 12 сравнения. На вход интегратора 10 поступает напряжение с выхода пикового детектора 5, и на вь«ходе интегратора 10 во втором такте работы устройства образуется напряжение (фиг. 2, эпюра 21), изменяющееся по линейному закону.

Таким образом, на входы схемы 12 сравнения поступают напряжения с выхода блока 1! запоминания ° Схема

12 срабать«вает, спустя время h от начала интегрирования (фиг. 2,эпюра 22), т.е, в момент равенства напряжений.

Выходной сигнал схемы !2 сравнения поступает на «ход формирователя

13 и вход блока 2 управления, сигнализируя об окончании второго такта работы устройства и разрешая подачу следующего 90-градусного радиоимпульса на зонд 1, На выходе формирователя 13 образуются два импульса (фиг. 2, эпюра 23) — перный г.о выходному сигналу нуль-органа 4 в момент времени а второй по выходному сигналу схемы 12 сравнения, спустя промежу3 1276 ток времени дС. Поэтому на выходе триггера 14 образуется прямоугольный импульс (фиг. 2, эпюра 24),длительность которого равна значению измеряемого параметра Т

В

Регистратор 17 фиксирует значение Т и выводит информацию на индикаторное устройство

Измерение начального значения импульса осуществляется следующим образом.

Промежуток времени dt поступает в блок 15 задержки импульса, который запоминает его длительность и воспроизводит в первоначальном виде (фиг ° 2, эпюра 25) по сигналу с блока 2 управления в момент подачи

90-градусного радиоимпульса на вход зонда 1.

В момент окончания промежутка времени at значение напряжения равно дЬ Ао

--о о 1 2, 7183

2S где A — значение начальной амплио туды сигнала свободной прецессии, так как д1,=Т

С помощью усилителя постоянного тока, который входит в состав блока

16, напряжение U, усиливается до значения А в 2, 7183 раэ, запоминается при помощи пикового детектора и выводится на регистратор 17 (фиг. 2, эпюра 26) °

Ф о рм ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения параметров импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее зонд ядерно-магнитного каротажа,соединенный с первым выходом блока управления и входом приемника сигналов свобод969 4 ной прецессии, выход которого подключен к входу ключа, а также к одному из входов компаратора непосредственно, а к другому входу через пиковый детектор, выход компаратора подключен к входу управления ключа, интегратор, схему сравнения, триггер, выход которого подключен к первому входу регистратора, а выход приемника сигналов свободной прецессии соединен также через блок измерения амплитуды импульса с вторым входом регистратора, о т л и ч а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены два трехполюсных ключа, блок запоминания, формирователь импульсов, блок задерж" ки импульса и. нуль-орган, причем нульорган соединен входом с выходом приемника, а выходом с входами управления обоих трехполюсных ключей, два входа первого трехполюсного ключа соединены раздельно с выходом пикового детектора и выходом ключа, выход первого трехполюсного ключа через интегратор соединен с входом второго трехполюсного ключа, первый выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, а второй выход через блок запоминания соединен с вторым входом схемы сравнения, выход последней подключен к управляющему входу блока управления и первому входу формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом нульоргана, причем выход формирователя импульсов подключен к входу сброса интегратора и через триггер к входу блока задержки импульса, управляющий вход которого соединен с вторым вы-. ходом блока управления, а выход блока задержки импульса подключен к входу управления блока измерения амплитуды импульса.

1276969

2И

)Ж

Фиг 2

Составитель В.Майоршин

Редактор В. Ковтун Техред А.Кравчук, Корректор С.1цекмар

Заказ 6659/35 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ул, Проектная, 4