Формирователь геомагнитного репера

 

Изобретение относится к геобшзичег.ким исследованиям скважин и предназначено для ориентирования погруженного в скважину зонда. Цель изобретения - повьшение точности измерения и уменьшение габаритов. В сква- 5ШННОМ зонде 1 размещен феррезондовый датчик 2, одна из обмоток которого подключена к импульсному генера-. тору.З, а другая через фазосдвигающую цепь 4 соединена с частотно-избирательным усилителем 5. Выход послед

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1465551

А1

150 1 Е 21 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237553/23-03 (22) 10. 03, 87 (46) 15. 03. 89. Бюл. М - 10 (71) Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект" им..С.Я.Жука (72) Н.В.Матвеева, Я.З.Ильинский и N.Н.Грязев (53) 622.242 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 679796, кл. Е 21 В 47/022, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1137191, кл, F. 21 В 47/02, 1983. (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ГЕОМАГНИТНОГО

РЕПЕРА (57) Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин и предназначено для ориентирования погруженного в скважину зонда. Цель изобретения — повьппение точности измерения и уменьюение габаритов. В скважинном зонде 1 размещен феррезондовый датчик 2, одна из обмоток которого подключена к импульсному генератору 3, а другая через фазосдвигающую цепь 4 соединена с частотно-избира-. тельным усилителем 5. Выход послед1465551 него соединен со счетным входом

D-триггера 8, информационный вход которого связан с выходом генератора

3, а выход подключен к входу импульсного усилителя 9. Вал электродвигателя 7 соединен с валом датчика 6 положения, выход которого подключен к. основной линии 11 связи. На дневной поверхности размещена панель, содержащая электронный ключ 13, источник

14 стабильного тока, зарядный кон" денсатор (К ) 15, схему сравнения (СС) .

16, генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН ) 17 и формирователь

18 импульса засветки электроннолучевой трубки. Выход усилителя 9 через дополнительную линию 12 связи

1 соединен с первым входом ключа 13, второй вход которого связан с источИзобретение относится к геофизическим:исследованиям. скважин и может быть использовано для ориентирования погруженного в скважину зонда на объектах изысканий под строитель- ство гидротехнических сооружений.

Цель изобретения — повышение точности измерений и уменьшение габаритов скважинного зонда.

На чертеже приведена блок-схема формирователя геомагнитного репера.

Формирователь геомагнитного репе"„ ра содержит скважинный зонд 1, в котором размещены феррозондовый дат-. чик 2, обмотка возбуждения которого подключена к выходу импульсного генератора 3, .а выходные обмотки соединены через фазосдвигакщую цепь 4 с входом частотно-избирательного усилителя 5, датчик 6 положения, вал которого соединен с валом электродвигателя 7. В скважинном зонде установлены также D-триггер 8 и импульсный усилитель 9. В кабеле 10 расположены основная линия 11 связи, с которой соединен выход датчика 6 положения, и дополнительная линия 12 связи °

На дневной поверхности размещена панель, состоящая иэ электронного ключа 13, источника 14 стабильного ником 14, а выход через К 15 — с первым входом СГ 16 ° Выход датчика 6 через линию 11 подсоединен к входу

ГЛИН 17, выход которого связан с вторым входом СГ 16, а ее выход — с входом формирователя 18. На выходе

D-триггера 8 формируется геомагнитный импульс, на время действия которого ключ 13 подключает источник 14 на К 15, Напряжение с К 15 поступает на первый вход СС 16, а на ее второй вход — напряжение с выхода

ГЛИН 17. При равенстве этих напряжений .на выходе ГС 16 появляется сигнал, который преобразуется формирователем 18 в геомагнитный импульс необходимой амплитуды и длительности.

1 ил. тока, зарядного конденсатора 15, схемы 16 сравнения (в виде, например, . интегральной схемы К228СА1), генератора 17 линейно изменяющегося на5 пряжения и формирователя 18 импульса засветки электронно-лучевой трубки.

Выход частотно-избирательного ,усилителя 5 соединен со счетным Свходом D-триггера 8, информационный

R-вход которого соединен с выходом импульсного генератора 3. Выход Этриггера 8 подключен к входу импульсного усилителя 9, выход .которого через дополнительную линию 12 связи соединен с первым входом электронного ключа 13, второй вход которого соединен с источником 14 стабильно го тока. Выход электронного ключа

13 через зарядный конденсатор 15 соединен с первым входом схемы 16 сравнения. Выход датчика 6 положения через основную линию 11 связи под.соединен к входу генератора 17 ли25 нейно изменяющегося напряжения, выход

I которого подключен. к второму входу схемы 16 сравнения. Выход схемы 16 сравнения соединен с входом формирователя 18 импульсов засветки элек30 тронно-лучевой трубки.

Формирователь геомагнитного репера работает следующим образом, 1465551

Сформированный импульс поступает на импульсный усилитель 9 и с его выхода через дополнительную линию 12 связи на первый вход электронного ключа 13, переводя его в проводящее состояние. При этом электронный ключ 13 на время действия импульса подключает источник 14 стабильного тока к зарядному конденсатору 15, заряжая его. Напряжение с зарядного конденсатора 15 поступает на первый вход схемы сравнения 16, на второй вход которой поступает линейно изменяющееся напряжение с выхода генератора 17. *В момент равенства этих на" пряжений на выходе схемы сравнения

16 появляется сигнал, который преобразуется формирователем 18 импульса засветки электронно-лучевой трубки в геомагнитный импульс необходимой амплитуды и длительности.

Генератор 17 линейно изменяющегося напряжения синхронизируется с на40

Выработанное импульсным генератором 3 прямоугольное напряжение частоты возбуждает в обмотках феррозондового датчика 2 электрическое поле, перемагничивающее его сердечники

5 с частотой ы; При этом в его выходных обмотках возбуждается ЭДС второй гармоники 2 ы, амплитуда которой стабилизируется фазосдвигакяцей цепью

4, а фаза зависит от углового положения оси чувствительности феррозондового датчика 2 относительно магнитного меридиана.

Усиленный и ограниченный частотно- 15 избирательным усилителем 5 информационный сигнал частотой 2ы передним фронтом своей положительной полуволны, поступака ей на счетный вход

D-триггера 8, устанавливают D-триггер 2О

8 в положение "1". В таком состоянии

D-триггер 8 остается до прихода на его информационный вход импульса частотой ь с выхода генератора 3. При этом на выходе D-триггера 8 форми- 25 руется геомагнитный импульс, длительность которого определяется фазовым углом между передним фронтом сформированного частотно-избирательным усилителем 5 импульса 2 4) феррозондового датчика 2 и передним фронтом опорного напряжения д, т.е. углом между магнитным меридианом . и магнитной осью феррозондового датчика 2.

35 чалом развертки электронно-лучевой трубки датчиком 6 положения, Статистическая и динамическая погрешности формирователя, исключая погрешность феррозондового датчика, определяются линейностью генератора линейно изменяющегося напряжения, стабильностью параметров схемы сравнения, источника стабильного тока и зарядного конденсатора. Размещение этих элементов в наземной части, габариты которой не ограничиваются, и их схемное выполнение на современной электронной базе позволяет повысить точность измерения.

В скважинном зонде расположены элементы схемы, занимающие небольшой объем, а по линиям связи передаются импульсные сигналы, что вносит незначительную погрешность в измерения е и позволяет использовать для системы ориентации только две жилы (исключая корпусную жилу ) кабеля, соединяющего скважинный зонд с наземной частью.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Формирователь геомагнитного репера, содержащий скважинный зонд, в котором размещены феррозондовый датчик, обмотка возбуждения которого подключена к выходу импульсного генератора, а выходные обмотки через фазосдвигающую цепь соединены с входом частотно-избирательного усилителя, датчик положения, вал которого соединен с валом электродвигателя, а выход — с основной линией связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и уменьшения габаритов скважинного зонда, он снабжен D-триггером и импульсным усилителем, установлен . ными в скважинном зонде, дополнительной линией связи и размещенной на дневной поверхности панелью, состоящей из электронного ключа, источника стабильного тока, зарядного конденсатора, схемы сравнения, генератора линейно изменяющегося напряжения и формирователя импульса засветки .электронно-лучевой трубки, при этом выход частотно-избирательного усилителя соединен со счетным входом D-триггера, информационный вход которого соединен с выходом импульсного генератора, а выход Dтриггера подключен к входу импульс1465551

Составитель А.Цветков

Редактор И.Циткина Техред М.Дидык

Корректор 11.Самборская

Заказ 919/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ного усилителя, выход которого через дополнительную линию связи соедийен с первым входом электронного ключа, второй вход которого соединен с источником стабильного тока, а выход электронного ключа через зарядный конденсатор соединен с первым входом схемы сравнения, причем выход датчи-! ка положения через основную линию связи подсоединен к входу генератора линейно изменяющегося напряжения, 5 выход которого подключен к второму входу схемы сравнения, а ее выход соединен с входом формирователя импульсон засветки электронно-лучевой трубки.