ра
На малюнку 6 і малюнку 7 наведено види сигналів, утворених імпульсами прямокутної форми. Тут передане повідомлення (в даному випадку число оборотів) може бути відображено відповідної модуляцією імпульсів, тобто зміною якого-небудь їх параметра: амплітуди U=f (n), тривалості t І=f (n), частоти проходження імпульсів Щ і=f (n).
В останньому випадку інтервали між імпульсами також відповідають значенням вимірюваної величини, якщо t І має постійну величину [15].
Замість імпульсів прямокутної форми можна використовувати імпульси іншої форми, наприклад косинусоидальной (a=A m cosщt), або посилати імпульси, складені з цілого числа п синусоїд (a=A m sinщt).
Якщо тривалості безперервно наступних один за одним імпульсів порівняти з періодами прямування T, то такі сигнали називають періодичними. При t І lt; lt; T сигнали відносять до неперіодичним.
Періодичне коливання будь-якої форми і характеру може бути складено з нескінченного ряду синусоїдальних коливань. Частотний спектр неперіодичних сигналів складається з нескінченної суми коливань будь-якої частоти. Частотний спектр сигналів має важливе значення, так як, наприклад, гідравлічний канал в свердловині являє собою своєрідний фільтр нижніх частот. При цьому небажано мати сигнал з великою кількістю і рівнем високочастотних складових.
На малюнку 8 наведено періодичні імпульси трьох видів: прямокутної форми, косинусоидальной і імпульси, складені з синусоїдальних посилок. Тут же наведені графіки їх частотних спектрів, що мають лінійчатий характер.
Рисунок 8 - Непериодические імпульси і їх частотні характеристики
Прямокутний і косинусоидальной імпульси характеризуються постійної складової A 0, яка тим більше, чим більше наближається до. Для посилок синусоїдальних коливань характерно, що зі збільшенням тривалості кожної посилки складова першої гармоніки зростає при убуванні інших. Так, наприклад, щ=Щ при амплітуда основної частоти А Щ=A m і при=T коливання переходять у одночастотні.
На малюнку 9 наведені частотні спектри для того ж виду коливань, але неперіодичних сигналів, які характеризуються суцільним спектром
Для правильної передачі та відтворення таких імпульсів необхідна система, що пропускає широку смугу частот. Нас більше цікавлять косинусоидальной імпульс і синусоїдальні посилки, косинусоидальной імпульси неперіодичних сигналів також характеризуються постійної складової A 0. Чим більше тривалість сигналів тим більша частина енергії імпульсів зосереджується в області низьких частот. Для неперіодичних імпульсів, складених з синусоїд тривалістю характерний суцільний спектр з низкою максимумів на частотах, де k=1, 2, 3, ..... n при 0 lt; lt;
Рисунок 9 - Непериодические (одиничні) імпульси і їх частотні характеристики
Якщо сильно збільшити тривалість імпульсів, то їх суцільний частотний спектр практично переходить в лінійчатий з переважанням основного коливання на частоті Щ.
При переході від одиничних імпульсів до їх періодичної послідовності, коли тривалість імпульсів стає порівнянної з періодом їх слідування Т, що описується вже поруч Фур'є, імпульси більш правильної форми мають найбільше значення першої гармоніки щ 1 (основна частота проходження імпульсів щ 1 =), яка сприймається прийомним приладом, який, як правило, включає в себе відповідний фільтр [18].
1.8 Свердловинні автономні інформаційно-вимірювальні системи контролю геофізичних і технологічних параметрів при бурінні свердловин
Важливими завданнями підвищення ефективності бурових робіт є дослідження та оптимізація технологічного процесу буріння за наявності достовірної забійній інформації про фізико-механічні властивості прохідних гірських порід і режимних параметрах. Аналіз зарубіжного і вітчизняного досвіду буріння показує, що за рахунок якісного контролю та керування режимом проводки свердловин при оптимальному поєднанні технологічних параметрів можна підвищити показники буріння в середньому на 25-30%. При цьому очевидно, що на показники буріння, зокрема механічну швидкість, впливає не тільки певне поєднання режимних параметрів, але і фізико-механічні властивості гірських порід.
Так, наявність достовірної інформації про фізико-механічні властивості гірських порід зумовлює вибір долота того чи іншого типу, двигунів для його приводу, параметрів режиму буріння.
Таким чином, як для дослідження, так і для оптимізації буріння необхідно в процесі проводки стовбура свердловини отримувати інформацію технологічного та геофізичного характеру.
