Средства измерений. Свойства и характеристики средств измерений.
Классификация измерений. Методы и способы измерений.
Погрешности геофизических измерений и средств измерений. Показатели точности. Способы выражения погрешностей. Классификация погрешностей измерений и средств измерений.
Динамические свойства геофизических средств измерений. Способы описания динамических характеристик.
Нормированные метрологические характеристики. Выбор комплекса нормированных характеристик геофизической аппаратуры.
Расчет характеристик погрешности геофизической аппаратуры в рабочих условиях ее применения.
Суммирование погрешностей измерений. Критерий ничтожной погрешности. Практические правила определения результирующей погрешности СГИИС и общей погрешности геофизических измерений.
Способы передачи единиц физических величин от рабочих геофизических эталонов и исходных образцовых средств измерения к рабочим средствам измерений. Ведомственная и локальная калибровочные (поверочные) схемы.
Основные метрологические процедуры ГИС. Градуировка геофизической аппаратуры. Виды градуировок. Технология проведения градуировки. Обработка результатов градуировки.
Поверка геофизической аппаратуры. Виды поверок. Критерии качества поверки. Обработка результатов поверки геофизической аппаратуры.
Калибровка геофизической аппаратуры.
Ведомственная метрологическая служба. Структура метрологической службы. Метрологическое обеспечение геофизических подразделений.
4. Измерение первичных геофизических параметров. Физические основы получения геофизических параметров Основы взаимодействия физических полей с веществом. Физические явления и эффекты, используемые для получения измерительной информации.
Измерительные геофизические преобразователи: контактные, резистивные, магнитные, емкостные, радиационные, пьезоэлектрические, индукционные. Унифицированные первичные измерительные преобразователи в агрегатированной системе геофизических приборов (АСГП).
Геофизические зонды и датчики.
Измерение глубин в СГИИС.
Зонды электрических и электромагнитных методов и их разновидности. Особенности конструкций многоэлектродных и фокусирующих зондов.
Акустические зонды. Особенности работы двух-, трех- и многоэлементных зондов. Конструктивные элементы зондов сейсмоакустической аппаратуры: излучатели, приемники, акустические изоляторы.
Зонды радиометрии. Излучатели и детекторы. Конструктивные особенности зондов различных методов радиометрии. Основы теории статистических отсчетов при радиометрических измерениях.
Зонды ядерно-магнитного резонанса.
Датчики каверномеров и профилемеров.
Датчики инклинометров.
Датчики термометров и расходомеров.
5. Передача информации. Основные принципы и методы передачи геофизической информации
Электрокабельная линия связи. Общая характеристика и устройство геофизических кабелей. Первичные электрические параметры кабелей. Волновые параметры кабелей.
Бескабельные линии связи в геофизике.
Принципы телеизмерений. Характеристика первичной измерительной информации. Методы передачи сообщений при телеизмерениях. Непрерывные виды модуляции сигналов (AM, ЧМ, ФМ). Импульсные виды модуляции сигналов (АИМ, ФИМ, ШИМ, ЧИМ, КИМ). Спектры модулированных колебаний.
Помехи при геофизических измерениях. Сравнительная оценка помехо-устойчивости различных видов модуляции. Основные способы борьбы с помехами в геофизической аппаратуре. Приемы борьбы с помехами, обусловленными изменением сопротивления цепи и наличием в измерительной цепи потенциалов СП.
Геофизические каналы связи. Передача информации по каналам. Основные вопросы теории передачи информации. Скорость передачи информации и пропускная способность каналов связи. Согласование характеристик сигналов с параметрами канала связи.
Скважинные телеизмерительные системы. Многоканальное построение телеизмерительных систем. Частотное и временное разделение каналов. Способы увеличения информативности многоканальной аппаратуры.
Аналоговые телеизмерительные системы (ТИС). Частотные ТИС. Частотные модуляторы и демодуляторы. Структурные схемы преобразования частоты и периода в напряжение. Телеизмерительные системы с время-импульсной модуляцией (ВИМ).
Помехи и борьба с помехами при передаче аналоговой информации.
Аналоговые скважинные геофизические приборы.
Комплексирование геофизической аппаратуры.
Принципы построения аппаратуры электромагнитных методов. Функциональные схемы, измеряемые параметры, технико-эксплуатационные характеристики и основные особенности серийных образцов приборов.
Принципы построения сейсмоакустической аппаратуры. Функциональные схемы, технико-эксплуатационные характеристики и особенности серийных образцов сейсмоакустической аппаратуры. Помехоустойчивость телеизмерительных систем для акустических исследований скважин.
Принципы построения радиометрической аппаратуры. Функциональные схемы, технико-эксплуатационные характеристики и особенности серийных образцов аппаратуры радиометрии.
Аппаратура для других геофизических методов. Специальные и вспомогательные устройства для геофизических измерений.
6. Методы и средства преобразования цифровой геофизической информации.
Виды сигналов и их математическое описание. Информация и сигнал. Временное и частотное представление сигналов. Спектры и корреляционные характеристики сигналов.
Способы преобразования аналоговых сигналов в цифровой код: считывания, последовательного счета, поразрядного уравновешивания.
Квантование измерительных сигналов. Квантование сигналов по времени, уровню и координатам. Равномерное и неравномерное квантование.
Равномерное квантование. Статические и динамические погрешности квантования. Теорема Котельникова. Восстановление непрерывной функции при дискретизации по теореме Котельникова. Восстановление сигнала по дискретным данным. Связь между шагом дискретизации, методом и точностью восстановления. Определение оптимального шага дискретизации в зависимости от вида восстанавливающей функции и критерий оценки верности воспроизведения.
Неравномерное квантование. Алгоритмы адаптивного квантования. Сжатие измерительных данных. Методы и алгоритмы сжатия данных. Обратимое и необратимое сжатие данных. Показатели качества алгоритмов сжатия.
0сновы теории кодирования. Виды кодов, применяемых в геофизической практике. Кодирование информации при передаче сообщений. Оптимальное и эффективное кодирование. Помехоустойчивое кодирование. Корректирующие коды, обнаруживающие и исправляющие ошибки. Блоковые и непрерывные коды.
Функциональное преобразование сигналов. Масштабно-временное преобразование сигналов. Фильтрация измерительных сигналов. Фильтрация аналоговых сигналов. Корреляционные методы фильтрации сигналов.
Цифровая фильтрация сигналов. Алгоритмы и характеристики цифровых фильтров. Вопросы реализации цифровых фильтров.
Методы и средства повышения точности измерительных устройств
Классификация методов. Автоматическая коррекция погрешностей.
Способы борьбы с помехами в аппаратуре ГИС. Способы устранения нелинейности звеньев. Методы отрицательной обратной связи.. Тестовые методы. Структурные схемы цифровых телеизмерительных систем с обратными связями. Методы вспомогательных измерений, образцовых мер.
Способы коррекции динамических погрешностей. Точность коррекции динамических погрешностей. Автоматическая коррекция динамической погрешности с помощью корректирующих звеньев.
Интерфейсы. Общая характеристика интерфейсов: "Общая шина", КАМАК, приборного интерфейса.
7. Отображение геофизической информации. Аналоговые измерительные приборы.
Конструкции и свойства измерительных механизмов различных систем: магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической, электростатической. Физические основы измерений. Основные статические параметры измерительных приборов.
Дифференциальное уравнение измерительного прибора. Динамические режимы. Переходная функция. Частотные характеристики.
Преобразователи геофизических диаграмм. Устройства подготовки геофизических данных для обработки на ЭВМ. Преобразователи графиков: принцип действия, устройство, функциональные схемы, режимы работы, форматы записи. Сканеры. Дигитайзеры.
Цифровые измерительные и регистрирующие приборы. Геофизические цифровые регистраторы: назначение, принцип действия, структурная схема, режимы работы, форматы записи.
Полевые вычислительные, регистрирующие и обрабатывающие комплексы (ПВК). Архитектура ПВК. Специальные внешние устройства. Устройства связи с объектом (УСО). Аналоговые блоки и преобразователи аналог-код. Назначение, структурные схемы, основные технические характеристики.
8. Скважинные геофизические информационно-измерительные системы
Информационно-измерительные системы для исследования бурящихся скважин. Задачи, функции СГИИС с приборами на кабеле.
Требования к современным телеизмерительным системам. Комплексные цифровые геофизические телеизмерительные системы: кодо-фазо-импульсная (КИМ-ФИМ), время-импульсная (ВИТС), агрегатированная система геофизических приборов (АСГП) с времяимпульсной телеизмерительной системой (КИМ-ВИМ).
Программно-управляемые приборы электрометрии, радиометрии, акустических исследований скважин. Назначение. Основные технические характеристики. Структурные схемы. Приемы, обеспечивающие уменьшение погрешностей измерений.
Геофизические измерительные лаборатории и станции.
Классификация измерительных лабораторий. Общая характеристика цифровых геофизических лабораторий. Структурные схемы цифровых лабораторий. Подсистемы геофизических лабораторий. Назначение и основные технические данные стандартных блоков геофизических лабораторий. Специализированные блоки лабораторий. Специализированные системы регистрации и обработки геофизических данных.