194414. lajstromszámú szabadalom • Mélyfúrási mérőberendezés többféle analóg típusú geofizikai mérés azonos mérőkörrel történő végrehajtására
1 194.414 2 vezérlő jel a 13 DC /DC átalakítóra kerül, amely előállítja a beállított nagyságú pozitív feszültségű 1>, U- kimenetet. A szekvenciális 51 hálózat a következő órajelre a Ki4 kimenet PÓZ vonalát alacsonyba húzza. A PÓZ vonalon megjelenő jel a vezérelt 1 áramgenerátor egyik vezérelhető 14 kapcsolóelemét meghúzza és az azon lévő feszültséget a B kimenetre kapcsolja. A következő órajelre a szekvenciális 51 hálózat a Ki3 kimenetre olyan kódkombinációt ad, amely a vezérelt 6 kapcsolórendszer M-N vezérlőjelére vezetve a 7 mérőszonda kisebb bázistávolságú mérőelektródáira kapcsolja a vezérelt 2 erősítő bemenetét. A következő órajelre a Ki2 kimenet xl vonalát a szekvenciális 51 hálózat alacsonyba állítja, s ez a jel a vezérelt 2 erősítő erősítését a második fokozatban elhelyezett visszacsatoló körben lévő 25,26 kapcsolóelemekkel I-szeresre állítja. Ekkor a 7 mérőszondából jövő mérendő jel a vezérelt 2 erősítő 11* U/f átalakítójára kerül és annak F kimenetén frekvenciává alakítva jelenik meg. A frekvencia a galvanikus leválasztás után a vezérelt 3/ mintavevő/tartó áramkörre kerül. Az 5 vezérlőegység a következő órajelre a Ki 1 kimenetet magasba állítja és ezen lévő K jel a 3 mintavevő/tartóban az F kimenet jelét a logikai ÉS funkciót megvalósító 31 áramkörön át a pl. 16 bites 32 számláló órajel C1 bemenetére kapcsolja. A szekvenciális 51 hálózat most pl. 20 msec ideig ebben az utóbbi állapotban marad, hogy a 16 bites 32 számláló hálózati zavaroktól szúrt értéket tudjon tartalmazni. A 20 msec letelte utáni órajelre az 5 vezérlőegység a K jelet újra alacsonyba állítja, s ezzel leállítja a számlálást, valamint elraktározza a Bel bemenetére kapcsolt 32 számláló adatát. A következő órajelre a Ki3 kimenetén megjelenő vezérlő jelek a vezérelt 6 kapcsolórendszerben azM,N kimeneteket a szonda elektródákról az R ellenállásra kapcsolják. A következő órajelre a fent leírt módon 20 msec-as kapuidővel újabb mérés (számlálás) történik. Ez a mért érték az R ellenálláson átfolyó árammal arányos. A 20 msec letelte után az 5 vezérlőegység Bel bemenetén lévő 32 számláló értéket is megőrzi. A következő órajelre a Ki4 kimenet PÓZ vonalát magasba, a NEG vonalat pedig alacsonyba állítva a pozitív polaritisú gerjesztés helyett negatív gerjesztést kapcsol a vezérelt 1 áramgenerátor B kimenetére. A következő órajelekre pontosan ugyanaz a folyamat történik, mint a pozitív polaritású mérésnél. Először a 7 mérőszonda mérőelektródáin lévő feszültséget, utána az R ellenálláson átfolyó áramot méri meg az 5 vezérlőegység. A pozitív és negatív polaritású mérésre a lyukban lévő spontán potenciál miatt van szükség, mivel a kétféle mérés átlaga kiejti a spontán potenciál által okozott feszültségmérési hibát. A negatív polaritású mérések után az eltárolt négy db értékkel az 5 vezérlőegység műveleteket végez. Először összeadja a 7 mérőszonda elektródákon mért pozitív és negatív feszültséget és ezt elosztja az R ellenálláson mért pozitív és negatív feszültség összegével. Az így kapott érték arányos a talaj ellenállásával. A következő órajeltől kezdve a teljes folyamat megismétlődik azzal a különbséggel, hogy az M,N kimenet feszültségmérés esetén a 7 mérőszonda nagyobb bázistávolságú mérőelektródáira kapcsolódik. A folyamat végén a két mérés eredményeként kétféle ellenállás érték áll rendelkezésre. Az ezt követő órajelre az 5 vezérlőegység az első ellenállást a Ki6 kimeneten keresztül az 54 párhuzamos interface-nek adja, amely gondoskodik a 4 regisztráló egység digitális meghajtásáról, valamint a Ki7 kimeneten keresztül az 55 D/A átalakítóra küldi, aminek kimenete pl. analóg 4 regisztráló egységet hajt meg. Utána ugyanez történik a másik ellenállással, csak azt egy másik 55 D/A átalakítóra kapcsolja az 5 vezérlőegység. Ezzel egy mérési ciklus befejeződött, az egész folyamat élőiről kezdődik, de a második ciklustól kezdődően a mért feszültség érték befolyásolni fogja a szekvenciális 51 hálózat működését. Ha a mért feszültség érték kisebb, mint a 2 erősítő maximális bemenő jelének 16-od része, a következő mérést ciklusnál a 2 erősítőt a szekvenciális 51 hálózat a Ki2 kimeneten keresztül az X16 alacsonyba húzásával 16-szoros erősítésűre állítja. Ha a mért jel túl nagy volt, a következő mérésnél a Ki5 kimenet (hátra vonalán) keresztül csökkenti a 8 bites 53 számláló tartalmát, s ezzel a gerjesztő feszültség (áram) nagyságát. Látható tehát, hogy a vezérelt 1 áramgenerátor amplitúdójának és az erősítés nagy ságának változtatásával különböző ellenállású talajokban megfelelő mérési pontosságot lehet elérni. Más típusú mérések elvégzését az teszi lehetővé, hogy a vezérelt 1 áramgenerátor tetszőleges polaritású, amplitúdójú gerjesztő áramot (feszültséget) tud a vezérelt 6 kapcsolórendszeren keresztül a 7 mérőszonda bármelyik elektródájára kapcsolni és a vezérelt 2 erősítő változtatható erősítéssel nagy dinamikájú feszültségeket tud a megfelelő pontosság érdekében a vezérelt 3 mintavevő/tartó felé küldeni. A működés jellegéből adódóan az 5 vezérlőegység mikroprocesszor vezéreken is megvalósítható, és az összekötő vezetékeket célszerű busz-szervezéssel kialakítani. A Tendszer előnyei az alábbiakban foglalhatók öszsze:- sokféle mérési eljáráshoz (a különálló mérőegységek helyett) egyetlen felszíni egység van, melynek áramkörei a méréstípustól függően más-más üzemmódban dolgoznak. Alapkiépítésben a rendszer egyetlen felszíni egységgel ellenállás, mikroellenállás, indukciós, iszapellenállás, geijesztett potenciál, mágneses szuszceptibitás, hagyományos bőségmérés, hagyományos hőmérsékletmérés elvégzésére alkalmas, és további bővítés a mérőszondán kívül alkatrészbővítést nem igényel. Ez megtakarítást jelent a mérőkocsiban történő elhelyezésnél, a gyártás és dokumentálás sokféleségének megszűntetésénél, a szerviz biztosításánál.- lényegesen egyszerűsödik a mérés végrehajtása, mivel a sokféle felszíni műszer egyedi kezelőszerveinek ismerete és beállítása helyett csak a kívánt méréstípus kiválasztógombját kell működtetni.- mivel az 5 vezérlőegység az analóg mérési adatokat a belső szabályozás céljára digitálissá alakítja, így mód nyílik korrekciók, átskálázások, görbe-eltolás (kompenzálás), más szokásos mérési manipulációk automatikus és nagy pontosságú elvégzésére digitális úton. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Mélyfúrási mérőberendezés többféle analóg 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
