146811. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés, egyetlen átviteli csatornás, sok mérőcsatornás lyukszelvényezésre
2 146.811 ismeretes — a függvény időegységenként n = 2f/, számú mintavételi pontban megadott értékeivel már jellemezhető. Ha legnagyobb előforduló függvényérték Vmax és a legkisebb függvényérték, melyet még megkülönböztetni szükséges Vm ; n , akkor a V = f (t) időifüggvény maximális szintje l=Vmax/Vmi n számú lépcsős növekményből valósítható meg kielégítő pontossággal. Ennek megfelelően, egy lépcsős növekmény amplitúdója V = V,,-ax/l értékű. így a folytonos függvényt lépcsősen közelítve, az elkövetett legnagyobb hiba V-nél kisebb. Tehát a fúrt lyukban mérendő valamely fizikai paraméterrel arányosan létrehozott jelfeszültségnek, mint V = f (t) időíüggvénynek a frekvenciaspektrumában a legmagasabb frekvenciájú összetevő ff, és ba a regisztrálás finomsága, illetve a regisztrálandó jelfeszültség dinamikája folytán az előforduló maximális amplitúdó szinthez megkívánt lépcsők száma kisebb, akkor a vizsgált idő1-függvény i —2fi,l korrekciós számú impulzusra jellemezhető. Tekintve, hogy a lyukszelvényezésnél általában regisztrálásra kerülő időfüggvények felső határfrekvenciája általában 5 Hz alatt van és a lépcsőzésnek 100-as szintnél nagyobb finomsága a szükséges regisztrálási pontosság szempontjából kielégítő, így lyukszelvényezésnél általában egy mért időfüggvény jellemzése i = 2f/,1 = 2 • 5 • 100 = = 1000 korrekciós impulzus másodpercenkénti továbbításával gyakorlatilag már kielégítő pontossággal biztosítható. A lépcsőzéssel közelítés folytán létrejövő hibafeszültségek matematikai elemzése alapján kimutatható, hogy 100-nál nagyobb lépcsős szint alkalmazása esetén a közelítésből adódó hibafeiszültségek szintje legalább 50 dB-vel van a hasznos jel szintje alatt. Ha az egyidejűleg mérni kívánt fizikai paraméterek száma m, úgy a fentieket alapul véve, iö = mi számú korrekciós impulzust kell átvinni. Ez a követelmény 10 mérőcsatorna esetén 10 000 korrekciós impulzus átvitelét teszi szükségessé másodpercenként. Minthogy ezen korrekciós impulzusok átvitelénél a jelalak formahűsége tekintetében semmi szigorú követelményt támasztani nem szükséges, tekintve hogy az egyes impulzusok információs tartalmát puszta jelenlétük képviseli, így az átviteli csatornán elegendő fmax = 2iö felső határfrekvenciáig biztosítani a jel átvitelt. A lyukszelvényezésnél előforduló eseteknél általában ez a követelmény legfeljebb a 20 kHz felső határfrekvencia átvitelét teszi szükségessé s ezt a követelményt a használatos karottázs: kábeltípusok általában teljesíteni képesek. A találmány szerinti lyukszelvényező eljárást megvalósító szelvenyező berendezés felépítését a 2. ábra szemlélteti. A 2. ábra a berendezés egy 8-mérőcsatornás kiviteli alakjának adó lyukműszerét ábrázolja tömbvázlat formájában. A berendezés csatornaegységei (2—9) az egyes mérendő paramétereket érzékelik, jelfeszültséggé alakítják és ezen jelfeszültségek időbeni változását jellemző korrekciós impulzusokat állítanak elő. Az —1— időzítő egység az egyes mérőcsatornák működési időpontjait és működésük sorrendjét időzíti. Az időzítő egység egy impulzusgenerátor és az impulzusgenerátorral működtetett, mérőcsatornák számának megfelelő lépcsőszintű, lépcsős generátort tartalmaz. A lépcsős generátor által szolgáltatott lépcsős feszültség, mint időosztó jel, az egyes lépcsőszintekkel az egyes mérőcsatornákat aktivizálja. A —10— végfokozat az egyes mérőcsatornák korrekciós impulzusait közös csatornában fogja össze, erősíti és továbbítja a karottázs kábelre. A 3. ábra a szelvenyező berendezés felszínen elhelyezett vevő-áramköreinek tömbvázlatát szemlélteti. A karottázs kábelen a felszínre továbbított korrekciós feszültségimpulzusokat —20— előerősítő erősíti, az egyes mérőcsatornák korrekciós impulzusait a 22—29 elválasztó áramkörök elkülönítik, 22'—29' integráló áramkörök a korrekciós impulzusokból szakaszos növekményekben felépítik a mért paraméterek időfüggvényeit jól közelítő lépcsős feszültséggörbéket, melyek a 22"—29" és 30 erősítő-regisztráló áramkörökkel regisztrálásra kerülnek. , A 2. ábra alapján ismertetett adó-lyukműszerben egy csatornaegység tömbvázlatát a 4. ábra szemlélteti. A mért fizikai paramétert érzékelő és azt arányos amplitúdójú feszültséggé alakító —31— érzékelő egységről — amely pl. egy thermo-szonda ismert áramköre, egy ellenállásmérő szonda és a hozzátartozó áramkörök, vagy valamely más szonda lehet — a jelfeszültség —32— erősítő fokozathoz van vezetve és az erősített jelet —33— detektorfokozat egyenirányítja. A detektált jel —34— összehasonlító fokozat egyik bemenő oldalához van vezetve. Az időzítő egységből nyert időzítő impulzusokkal és lépcsős feszültséggel vezérelt —35— modulátor-fokozat kimenetén fellépő korrekciós impulzusokat —36— integráló fokozat összegezi. A —36— integráló fokozat kimenő kapcsa a —34— összehasonlító fokozat bemenetéré csatlakozik. Ha a —36— integráló fokozat kimenetén a korrekciós impulzusokból integrált feszültség a detektált jelfeszültség szintjét meghaladja, az összehasonlító áramkör a csatornanyitási időpontban egy feszültségimpulzust ad ki, melyet a modulátor áramkörhöz vezetünk. így a modulátor áramkör kimenetén aszerint, hogy az integrált feszültség a detektált jelifeszültségnél kisebb-e, vagy pedig nagyobb, pozitív, ill. negatív polaritású korrekciós impulzusok lépnek fel, az időzítő egység által meghatározott időközönként. Ezen korrekciós impulzusok tehát egyrészt az integráló áramkör bemenetére vannak vezetve és annak kimenő oldalán a fellépő integrált feszültség nagysága a detektált jelfeszültség nagyságával ;— az integráló fokozat egy lépcsőszintjének nagyságával meghatározott hiba mellett — közelítően egyenlő. Másrészt a —35— modulátorfokozat kimenetén fellépő korrekciós impulzusok a végfokozaton keresztül a karottázs kábelra vannak továbbítva. A felszínen elhelyezett vevő-csatorna egységek integráló fokozatai az adócsatorna egység integráló fokozatához hasonló módon, a korrekciós impulzusokból lépcsős közelítéssel feléipítik a mérni kívánt feszültséggel azonos feszültségszintet. A találmány szerinti berendezés különböző áramköreinél a hullámalakokat az 5. ábra szemlélteti. Az 5a. ábra az időzítő egység négyszöggerenáto-
