一种声波测井仪专用发射控制模块的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种声波测井仪专用发射控制模块

背景技术：

声波测井是在地球物理测井中的一种重要的测井方法。声波在不同介质中传播时，速度、幅度及频率的变化等声学特性也不相同。声波测井就是利用岩石的这些声学性质来研究钻井的地质剖面，判断固井质量的一种测井方法。本实用新型用于测井仪中声系温度采集，声波信号的发生与控制，目前的数字声波测井仪采用了大量的中小规模集成元器件，器件使用数量多而体积大，导致仪器较长，影响了数字声波测井仪整体的耐温性能及使用效果。

因此，我们将测井仪中实现声系温度采集，声波信号的发生与控制的硬件高度集成化，并使用专用的MCU芯片，使数据处理速度及控制精度大幅提升，且仪器运行更加稳定，提高温度性能，减小体积，缩短仪器长度，提升仪器抗冲击能力。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种声波测井仪专用发射控制模块，减小体积，缩短仪器长度，提升了仪器抗冲击能力。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种声波测井仪专用发射控制模块，其特征在于，包括：发射盖板、发射控制板、发射功放板、发射转接板、第一接插件、第二接插件，所述发射盖板上设有多个钻孔，电线电缆穿过所述发射盖板上的钻孔将所述发射控制板与所述第一接插件连接，所述发射控制板连接所述发射功放板，所述发射功放板通过所述发射转接板与所述第二接插件连接，所述发射控制板上焊接有中央处理器、CAN 控制器、磁耦隔离器、数据解码&数据编码器、外部存储器、I2C模块、RAM存储器、前置放大模块、平移控制模块、AD转换器、DMA通道、电压基准、SPI模块、数字温度传感器、 PCA控制模块、三态门、心跳电路、高压驱动模块、稳压滤波模块、VDD电源、VCC电源，所述CAN控制器的输入端连接所述第一接插件，所述CAN控制器的输出端连接所述磁耦隔离器的输入端，所述磁耦隔离器的输出端连接所述数据解码&数据编码器，所述数据解码& 数据编码器连接所述中央处理器，所述外部存储器通过所述I2C模块连接所述中央处理器，所述RAM存储器连接所述中央处理器，所述前置放大模块的输入端连接所述第一接插件，所述前置放大模块的输出端连接所述平移控制模块，所述平移控制模块连接所述AD 转换器，所述AD转换器连接所述DMA通道，所述DMA通道连接所述中央处理器，电压基准连接所述AD转换器，所述中央处理器通过所述SPI模块连接所述数字温度传感器，所述中央处理器通过所述PCA控制模块分别连接所述三态门和心跳电路，所述三态门连接所述高压驱动模块，所述高压驱动模块分别连接所述第一接插件和第二接插件，外部电压通过第二接插件连接所述稳压滤波模块，所述稳压滤波模块分别连接所述VDD电源和VCC电源。

进一步，所述第一接插件上设有16个针状引脚，16所述针状引脚从1-16依次为FIR+ 引脚、FIR-引脚、FIRG引脚、保留、保留、保留、保留、GND引脚、TEMP+引脚、TEMP- 引脚、CANH引脚、CANL引脚、CANH引脚、CANL引脚、CANG引脚、CANG引脚。

进一步，所述第二接插件上设有9个针状引脚，9个所述针状引脚从1-9依次为F3.3V 引脚、FGND引脚、+5V引脚、GND引脚、+15V引脚、保留、HVTJ引脚、HVG引脚、HV引脚。

进一步，所述CAN控制器连接所述第一接插件的CANH引脚、CANL引脚、CANG引脚，所述前置放大模块连接所述第一接插件的TEMP+引脚、TEMP-引脚，所述高压驱动模块连接所述第一接插件的FIR+引脚、FIR-引脚、FIRG引脚。

进一步，所述高压驱动模块连接所述第二接插件的HVTJ引脚、HVG引脚、HV引脚。

进一步，所述发射控制模块上标记有ZH202A字样。

本实用新型的优点在于：采用模块化设计，减小空间体积，使得仪器小型化，提高了可靠性，方便更换；使用数字温度传感器，能够获得更准确的下部电子线路温度数据；设计了稳定、精密的发射驱动电路即三态门、心跳电路和高压驱动电路，提高了发射声波信号的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的声波测井仪的电路结构图；

图2为本实用新型的发射控制模块的功能框图；

图3为本实用新型的发射控制模块的电路结构图；

图4为本实用新型的发射控制模块的外形尺寸图。

其中：1、采集转发模块；2、低压电源总成；3、信号处理电路；4、温度传感器；5、发射换能器；6、发射控制模块；7、高压电源总成；8、接收换能器；9、上部电子线路； 10、声系；11、下部电子线路；12、第一接插件；13、第二接插件；14、发射盖板；15、发射控制板；16、发射功放板；17、发射转接板；18、外部存储器；19、CAN控制器；20、 I2C模块；21、磁耦隔离器；22、数据解码&数据编码器；23、电压基准；24、前置放大模块；25、RAM存储器；26、中央处理器；27、DAM通道；28、AD转换器；29、平移控制模块；30、SPI模块；31、PCA控制模块；32、VDD电源；33、VCC电源；34、数字温度传感器；35、三态门；36、心跳电路；37、稳压滤波模块；38、高压驱动电路。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，声波测井仪主要由上部电子线路9、声系10、下部电子线路11三部分组成。声系10主要由一个声波发射换能器5、一个温度传感器4、五个声波接收换能器8 和五个不同ID的信号处理电路3组成，完成声波信号接收及处理的功能；下部电子线路 11主要由高压电源总成7和发射控制模块6组成，完成声系10温度采集及声波发射的功能；上部电子线路9主要由低压电源总成2和采集转发模块1组成，完成声波测井仪工作状态控制及数据处理与传输的功能。

如图2-图4所示，一种声波测井仪专用发射控制模块6，其特征在于，包括：发射盖板14、发射控制板15、发射功放板16、发射转接板17、第一接插件12、第二接插件13，所述发射盖板14上设有多个钻孔，电线电缆穿过所述发射盖板14上的钻孔将所述发射控制板15与所述第一接插件12连接，所述发射控制板15连接所述发射功放板16，所述发射功放板16通过所述发射转接板17与所述第二接插件13连接，所述发射控制板15上焊接有中央处理器26、CAN控制器19、磁耦隔离器21、数据解码&数据编码器22、外部存储器18、I2C模块20、RAM存储器25、前置放大模块24、平移控制模块29、AD转换器 28、DMA通道、电压基准23、SPI模块30、数字温度传感器344、PCA控制模块31、三态门35、心跳电路36、高压驱动模块、稳压滤波模块37、VDD电源32、VCC电源33，所述 CAN控制器19的输入端连接所述第一接插件12，所述CAN控制器19的输出端连接所述磁耦隔离器21的输入端，所述磁耦隔离器21的输出端连接所述数据解码&数据编码器22，所述数据解码&数据编码器22连接所述中央处理器26，所述外部存储器18通过所述I2C 模块20连接所述中央处理器26，所述RAM存储器25连接所述中央处理器26，所述前置放大模块24的输入端连接所述第一接插件12，所述前置放大模块24的输出端连接所述平移控制模块29，所述平移控制模块29连接所述AD转换器28，所述AD转换器28连接所述DMA通道，所述DMA通道连接所述中央处理器26，电压基准23连接所述AD转换器 28，所述中央处理器26通过所述SPI模块30连接所述数字温度传感器344，所述中央处理器26通过所述PCA控制模块31分别连接所述三态门35和心跳电路36，所述三态门35 连接所述高压驱动模块，所述高压驱动模块分别连接所述第一接插件12和第二接插件13，外部电压通过第二接插件13连接所述稳压滤波模块37，所述稳压滤波模块37分别连接所述VDD电源32和VCC电源33。

进一步，所述第一接插件12上设有16个针状引脚，16所述针状引脚从1-16依次为 FIR+引脚、FIR-引脚、FIRG引脚、保留、保留、保留、保留、GND引脚、TEMP+引脚、TEMP- 引脚、CANH引脚、CANL引脚、CANH引脚、CANL引脚、CANG引脚、CANG引脚。

进一步，所述第二接插件13上设有9个针状引脚，9个所述针状引脚从1-9依次为 F3.3V引脚、FGND引脚、+5V引脚、GND引脚、+15V引脚、保留、HVTJ引脚、HVG引脚、 HV引脚。

进一步，所述CAN控制器连接所述第一接插件12的CANH引脚、CANL引脚、CANG引脚，所述前置放大模块24连接所述第一接插件12的TEMP+引脚、TEMP-引脚，所述高压驱动模块连接所述第一接插件12的FIR+引脚、FIR-引脚、FIRG引脚。

进一步，所述高压驱动模块连接所述第二接插件13的HVTJ引脚、HVG引脚、HV引脚。

进一步，所述发射控制模块6上标记有ZH202A字样。

工作方式:发射控制模块由外部供电，通过全局CAN总线接收上部电子线路发送的信号，控制下部电子线路采集声系及下部电子线路温度，并回传至上部电子线路；当接受声波发射信号时，通过三态门及心跳电路、高压驱动电路驱动发射换能器按照预设的发射电压和脉冲宽度发射声波，并返回同步信号用于声波信号的采集。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。