Устройство для наблюдения объектов в оптически непрозрачных средах

Устройство для наблюдения объектов в оптически непрозрачных средах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В ОПТИЧЕСКИ НЕПРОЗРАЧНЫХ СРЕДАХ, содержащее электроакустический зонд, соединенный через канал связи с входом формирователя, к первому выходу которого подключен блок развертки, выход которого соединен с отклоняющей системой блока трехцветного электронно-лучевого индикатора, перед экраном которого размещена фотокамера, а к второму выходу формирователя подключен видеоусилитель, причем три катода блока трехцветного электронно-лучевого индикатора соединены через блок делителя с выходом формирователя импульса подсвета, а три модулятора соответственно соеди-нены с выходами трех последовательно соединенных блоков задержки, при этом выход первого блока задержки соединен с входом третьего блока задержки через второй блок задержки, отличающееся тем, что, 9 с целью повышения точности наблюдения , между вьпсодом видеоусилителя и входом формирователя импульса подсвета введены последовательно соединенные формирователь импульсов § и широтно-импульсный преобразователь, причем выход широтно-импульсного преобразователя подключен, к входу первого блока задержки. О ND О сд ш

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

))9) ® )))) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБ етений и открытий, (21) 3577518-09 (22) 15.04.83 (46) 07.07.84. Бюл. N - 25 (72) В.П. Шумаков и О.Л. Кузнецов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам и Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (53) 621.397(088.8) (56) 1. Патент США У 3.369.626, кл. Н 04 И 7/18, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

У 543204, кл. Н 04 Н 7/18, 1974. (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАБЛЮДЕНИЯ

ОБЪЕКТОВ В ОПТИЧЕСКИ НЕПРОЗРАЧНЫХ

СРЕДАХ, содержащее электроакустический зонд, соединенный через канал связи с входом формирователя, к первому выходу которого подключен блок развертки, выход которого соединен с отклоняющей системой блока трехцветg g Н 04 N 7/18 Н 04 0 9/535, ного электронно-лучевого индикатора, перед экраном которого размещена фотокамера, а к второму выходу формирователя подключен видеоусилитель, причем три катода блока трехцветного электронно-лучевого индикатора соединены через блок делителя с выходом формирователя импульса подсвета, а три модулятора соответственно соединены с выходами трех последовательно соединенных блоков задержки, при этом выход первого блока задержки соединен с входом третьего блока задержки через второй блок задержки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности наблю- Е дения, между выходом видеоусилителя и входом формирователя импульса подсвета введены последовательно С: соединенные формирователь импульсов и широтно-импульсный преобразователь, Q причем выход широтно-импульсного преобразователя подключен. к входу первого блока задержки.! 102055

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для наблюдения объектов в оптически непрозрачных средах, содержащее электроакустический зонд, 55

Изобретейие относится к радиотехнике и может быть использовано в дефектоскопии, гидроакустике, радиолокации и геофизических исследованиях скважин при наблюдении объектов в оптически непрозрачных средах с помощью естественных и искусственных физических полей.

Известно устройство для наблюдения объектов в оптически непрозрач- 10 ных средах, содержащее скважиннный прибор, последовательно соединенные ультразвуковой совмещенный преобразователь, импульсный генератор, усилитель отраженных сигналов, детектор, 15 синхронизатор и электропривод для вращения преобразователя и наземный регистратор, включающий видеоусилитель, генератор строчной развертки, блок электронно-лучевого индикатора gg и расположенную перед ним фотокамеру.

Данное устройство осуществляет зондирование стенки скважины импульсами высокочастотных ультразвуковых 25 колебаний при вращении преобразователя вокруг оси скважины и одновременном перемещении его по глубине.

Отраженные от стенки колебания преобразуются в электрические импульсы, детектируются и передаются в наземный регистратор. На экране блока электронно-лучевого индикатора синхронно с вращением преобразователя осуществляется строчная развертка электронного луча и формируется изображение, яркость которого пропорциональна амплитуде отраженных от стенки сигналов. Фотокамера, расположенная перед экраном индикатора, осуществляет синхронную с движением зонда по скважине протяжку фотоленты, на которую проецируется изображение светящейся строки, и, таким образом, регистрируется ульт- 45 развуковая фотография стенки скважины в определенном масштабе (1) .

Недостатком данного устройства является большое число градаций получаемой черно-белой фотографии,. что не позволяет уверенно расчленять

/ породы, имеющие близкие акустические свойства. соединенный через канал связи и формирователь с входом.видеоусилителя, через формирователь импульса подсвета и блок делителя с тремя катодами блока трехцветного электроннолучевого индикатора, перед экраном которого размещена фотокамера, а отклоняющая система соединена с выходом генератора строчной развертки, вход которого соединен с вторым выходом формирователя, при этом выход видеоусилителя соединен с выходом первого из четырех последовательно соединенных блоков задержки, выходы второго, третьего и четвертого блоков задерж- ° ки соответственно соединены с тремя модуляторами блока трехлучевогоэлектронно-лучевого индикатора.

В каждом цикле зондирования происходит последовательное отпирание прожекторов индикатора на равные промежутки времени. В зависимости от времени прихода отраженного сигнала, определяемого конфигурацией ствола скважины, импульс подсвета, длитель- ность которого равна длительности открывания каждого прожектора, может .. попасть или на один, или на два прожектора и подсветит точку на экране индикатора или одним, или двумя цветами с длительностью подсвета каждого цвета, определяемой временным положением импульса подсвета и импульсов отпирания прожекторов, а результирующий цвет на фотопленке определяется по закону аддитивного сложения цветов (2) .

Недостатком данного устройства является невозможность наблюдения в цвете амплитуды видеосигналов, что ограничивает точность определения характеристик исследуемых объектов.

В то же время дифференциальная чувствительность глаза в цвете значительно превышает дифференциальную чувствительность при черно-белом наблюдении.

Цель изобретения — повышение точности наблюдения.

Цель достигается тем, что. в устройство для наблюдения объектов в оптически непрозрачных средах, содержащее электроакустический зонд, соединенный через канал связи с входом формирователя, к первому, выходу которого подключей блок развертки,выход которого соединен с отклоняющейся системой блока трехцветного элект2055 4 з »0 ронно-лучевого индикатора, перед экраном которого размещена фотокамера, к второму выходу формирователя подключен видеоусилитель, причем три катода блока трехцветного электронно-лучевого индикатора соединены через блока делителя с выходом формирователя импульса подсвета, а три модулятора соответственно соединены с выходами трех последовательно сое- 10 диненных блоков задержки, при этом выход первого блока задержки соединен с входом третьего блока задержки через второй блок задержки, между выходом видеоусилителя и входом форми- 15 рователя импульса подсвета введены последовательно соединенные формирователь импульсов и широтно-импульсный преобразователь, причем выход широтно-импульсного преобразователя 2р подключен к входу первого блока задержки.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства для визуализации объектов в оптическИ 25 непрозрачных средах; на фиг. 2 — вре1менные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит электроакустический зонд 1, канал 2 связи, формирователь 3, блок 4 развертки, блок

5 трехцветного электронно-лучевого индикатора, видеоусилитель 6, формирователь 7 импульсов широтно-импульсный преобразователь 8, формирователь

9 импульсов подсвета, блок 10 делите35 ля, первый, второй и третий блоки

11 — 13 задержки и фотокамеру 14.

Устройство работает следующим . образом..

7 импульсов, который на каждый приходящий видеосигнал генерирует прямоугольный импульс постоянной длительности с амплитудой, равной амплитуде видеосигнала (фиг. 2в). С выхода формирователя 7 нормализованные по длительности прямоугольные импульсы поступают на вход широтно-импульсного преобразователя 8, формирующего иэ каждого входного импульса с постоянной длительностью и переменной амплитудой импульс с постоянной амплитудой и переменной длительностью, пропор-. циональной амплитуде видеосигнала (фиг. 2г). Выходной сигнал широтноимпульсного преобразователя 8 фронтом запускает первый блок 11 задерж1 ки. С выходов всех трех блоков 11-13 на соответствующие модуляторы блока

5 поступают задержанные и последовательно расположенные во времени прямоугольные импульсы равной амплитуды (фиг. 2д,е,ж) и тем самым поочередно открывают "красный", "синий" и "зеленый" прожекторы блока 5 на равные промежутки времени. Спад импульса широтно-импульсного преобразователя

8 запускает формирователь 9 импульсов подсвета, выдающий прямоугольный импульс с длительностью, равной длительности импульсов первого, второго и третьего блоков 11-13 (фиг. 2з).

Этот импульс через блок 10 делителя поступает на три катода блока 5 для подсвета точки экрана индикатора с постоянной яркостью, пропорциональной амплитуде импульса подсвета, и цветом, определяемым временным поло

Из электроакустического зонда 1 40

,по каналу 2 связи на вход формирователя 3 поступают видеосигналы, соответствующие отраженными от стендк сква жины акустическим импульсам (фиг.2а) и синхроимпульсы (СИ) полных оборо- 45 тов преобразователя вокруг оси зонда (фиг, 2б). СИ запускают блок 4 развертки, нагруженный на отклоняющуюся систему блока 5. Блок 4 осуществляет строчную развертку электронных лучей 50 по экрану электронно-лучевого индикатора, синхронную с вращением преобразователя в электроакустическом зонде

1 таким образом, что одна строка на экране индикатора соответствует одному 55 полному обороту преобразователя. Усиленные видеоусилителем 6 видеосигналы поступают на вход формирователя

/ жением импульса подсвета.относительно импульсов открывания "красного", "синего" и "зеленого" прожекторов по закону аддитивного сложения цветов. Коэффициенты деления импульса подсвета на блоке -10 делителя устанавливаются в соответствии с характеристиками "красного", "синего" и "зеленого" люминофоров таким образом, чтобы яркость свечения экрана каждым цветом была одинаковой. Иаксималвная длительность широтно-модулированного импульса устанавливается равной двойной длитедьности импульса формирователя 9. Тогда, в зависимости от амплитуды видеосигнала, цвет свечения экрана изменяется, например., от красного (при минималь- ном видеосигнале), до синего (при максимальном видеосигнале) через

1102055 промежуточные цвета при промежуточных значениях величины видеосигнала.

При наблюдении изображений ооъектов с помощью других физических 5 . полей, например при наблюдении дефектов обсадных колонн с помощью постоянного магнитного поля колонны, когда сигналы датчика являются квази-, постоянными (фиг. 2и) формирователь

f0

3 формирует иэ поступающих на его вход квазипостоянных сигналов от магниточувствительного датчика импульсные сигналы с амплитудой, равной текущему значению амплитуды квази 1 постоянных сигналов (фиг. 2к), которые обрабатываются аналогично видеосигналам при импульсном.зондировании. Фотокамера 14 осуществляет фото— графирование экрана блока 5. Путем непрерывной протяжки фотоленты в определенном масштабе с движением зонда по скважине на фотоленте формируется непрерывное представление поверхности стенки скважины, на ico- . тором изменение амплитуды отраженных от нее импульсов выражается изменением цвета соответствующего участка фотографии. Таким образом, включение формирователя импульсов и широтно-импульсного преобразователя позволяет повысить точность наблюдения.

1102055

Редактор Н. Лазарейко

Заказ 4784/44 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Г. Росаткевич

Техред Т. Маточка КоРРектоР Г. Решетник