Пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин

Пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин, який містить зондовий пристрій, блок живлення, перетворювач напруги, генератор і генераторну котушку, вимірювальний прилад, послідовно з'єднані блок керування генератором, підсилювач потужності, а також послідовно з'єднані приймальну котушк у, вимірювальний підсилювач і амплітудний детектор, який відрізняє ться тим, що зондовий пристрій додатково обладнаний інтерфейсом та аналоговоцифровим перетворювачем (АЦП), причому ви хід амплітудного детектора через АЦП та інтерфейс підключений до вимірювального приладу, а блок керування генератором виконаний з можливістю забезпечення пульсуючої форми однополярного вихідного сигналу генератора напруги. Винахід має відношення до техніки вимірювань і може застосовуватись у гірничодобувній промисловості для контролю вмісту магнетиту під час геофізичних робіт. Відомий пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин типу КМВ-3 ("Штрек"), що складається з блока напруги, генератора, амплітудного детектора, підсилювачів, генераторної та приймальної котушок, та вимірювального приладу ["Горный инженер", 1970 г., №6, - с. 64-67]. Недоліком відомого пристрою є низька точність вимірів, зумовлена відсутністю блока управління генератором, підсилювача потужності та великою відстанню між генератором та генераторною котушкою, а також тим, що інформація від зонда до пульта передається у аналоговій формі. Найбільш близьким технічним рішенням, яке обрано прототипом, є пристрій для магнітного каротажу геофізичних свердловин типу РИМВ-1, який містить блок живлення, перетворювач напруги; послідовно з'єднані блок управління генератором, підсилювач потужності, генератор і генераторну котушку; вимірювальний прилад, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач і амплітудний детектор [Ме тодологические указания по магнитному опробованию магнетитовых р уд с аппаратурой РИМВ-1 при эксплуатационной разведке и отработке месторождений, Л. 1978 р., с. 14.]. Недоліком прототипу є низька точність вимірів, тому що стр ум від генератора пульта до зонда проходить через довгий кабель, і сигнал від зонда до вимірювального приладу передається у аналоговому вигляді (пп. 3.3; 3.11). Окрім того генератор видає синусоїдальну напругу (п. 3.3), що призводить до необхідності виконання роботи пропорційної площі гістерезисної кривої і до зменшення амплітуди сигналу. Задачею винаходу є удосконалення пристрою для магнітного каротажу геофізичних свердловин, шляхом забезпечення передачі цифрового сигналу від зонда до вимірювального приладу, та підвищення амплітуди сигнала генератора. Поставлене завдання вирішується тим, що у відомому пристрої, який містить блок живлення, перетворювач напруги; послідовно з'єднані блок управління генератором, підсилювач потужності, (19) UA (11) 80707 (13) C2 (21) 20041209997 (22) 06.12.2004 (24) 25.10.2007 (72) АЗАРЯН АЛЬБЕРТ АРАМАІСОВІЧ, U A, ЦИБУЛЕВСЬКИЙ ЮРІЙ ЄВГЕНОВИЧ, UA, ШАРОВ ВІКТОР ВОЛОДИ МИРОВИЧ, UA, ЮРКО ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИ МИРОВИЧ, U A, ЛИСОВОЙ ГЕОРГИЙ НИКОЛАЕВИЧ, UA (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "РУДПРОМГЕОФІЗИКА", U A (56) SU 832514, 23.05.1981 SU 1509783, 23.09.1989 RU 2199135, 20.02.2003 US 4412207, 25.10.1983 WO 9319388,30.09.1993 GB 2305248, 02.04.1997 CA 2483611, 22.06.2000 3 80707 генератор і генераторну котушк у; вимірювальний прилад, а також послідовно з'єднані приймальну котушку, вимірювальний підсилювач і амплітудний детектор, згідно винаходу, ви хід амплітудного детектора через аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) та інтерфейс підключено до вимірювального приладу. Крім того конструкція блока управління генератором забезпечує пульсуючу форму однополярного вихідного сигналу генератора. Винахід ілюструється функціональною схемою пристрою для магнітного каротажу геофізичних свердловин (Фіг.1). Пристрій складається з пульта 1 та геофізичного зонда 2, які зв'язані між собою каротажним кабелем, розводку якого на схемі не деталізовано. Блок живлення 3 отримує напругу від мережі змінного струму, або від батарей акумуляторів. Перетворювач напруги 4 з'єднано з блоком живлення 3 через каротажний кабель і змонтовано у геофізичному зонді 2. У геофізичному зонді 2 також знаходяться послідовно з'єднані блок управління генератором 5, підсилювач потужності 6; генератор 7, генераторна котушка 8; а також послідовно з'єднані приймальна котушка 9, вимірювальний підсилювач 10, амплітудний детектор 11, аналогово-цифровий перетворювач (АЦП) 12, інтерфейс 13, та вимірювальний прилад 14, що знаходиться у п ульті 1. Пристрій працює наступним чином. Після подачі живлення на виході блока управління генератором 5 виникають пульсуючі імпульси, які підсилюються підсилювачем потужності 6, формуються генератором 7 і подаються на генераторну котушку 8. Зонд 2 підвішується горизонтально на висоті (1,0-1,2) м від землі. Фіксується сигнал приймальною котушкою 9, який залежить від взаємоіндукції між котушками 8 і 9. Цей сигнал підсилюється вимірювальним підсилювачем 10, перетворюється з аналогового на цифровий за допомогою амплітудного детектора 11 і блока АЦП 12, і потім через інтерфейс 13 передається на вимірювальний прилад 14, розташований у п ульті 1. Коли зонд 2 знаходиться у свердловині магнетит діє, як екран, зменшуючи взаємодію між генераторною 8 та приймальною 9 котушками зонда 2. Ступінь зменшення взаємодії прямо пропорційний кількості магнетита навколо свердловини, що використовують для калібровки вимірювального приладу 14. Для виготовлення пристрою використовують широковідомі мікросхеми. Функцію блока управління генератором 5 і АЦП 12 виконує один мікроконтролер по двох незалежних каналах. Переваги пульсуючої напруги генератора 7 наведено на Фіг.2. З теоретичної фізики відомо, що потужність, яка витрачається на намагнічення матеріалу, пропорційна площі кривої гістерезиса. Площа В2 значно менша площі В1. Використання запропонованого пристрою для магнітного каротажу геофізичних свердловин забезпечує більш високу точність вимірів тому, що: 4 - цифровий сигнал на відстані ~100 м забезпечує ви щу точність передачі інформації, ніж аналоговий; - однополярний пульсуючий сигнал зменшує витрати потужності на намагнічення стінок свердловини і дозволяє отримати більшу амплітуду сигнала генератора при однакових умовах з пристроєм - прототипом.