一种用于动液面检测仪上的声波收发器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于油井动液面检测仪上的具有声波收发功能的电子元件。
【背景技术】
[0002]油井动液面检测仪是油田上使用非常普遍的一种测量油井动液面深度的装置，已经被广泛应用很多年。大部分油井动液面检测仪都是利用声波对动液面深度进行测量，传统动液面检测仪的声波发生装置为气爆声波发生模块和套管气压声波发生模块。但是经过长时间的应用后发现这些现有的声波收发模块除了具有不安全的缺点外还存在着声源大小容易受到井下压力的限制的问题。此外，面对井下复杂的声波传输环境，这些声波发生模块产生的声波信号抗干扰能力很差，无法得到清晰的接箍波回波信号和液面反射波回波信号。往往需要利用非常复杂的算法对这种回波信号进行信号处理，从而对硬件设备要求大大提高。如此一来就很难得到准确的数据，最终导致使用这些声波收发模块的动液面检测仪测量到的动液面深度值不准确，影响到对该油井工作状态和产量情况的判断。
【发明内容】
[0003]为了解决【背景技术】中所提到的技术问题，本实用新型提供一种用于动液面检测仪上的声波收发器，该种声波收发器具有所产生的声波检测信号抗干扰能力强、接收到的回波信号信噪比高的特点，并且可以通过存储器分别输出接箍波和液面反射波信号。
[0004]本实用新型的技术方案是:该种用于动液面检测仪上的声波收发器，由电声换能器模块、功放模块、D/A转换模块、信号控制与处理模块、信号放大模块以及声波传感器模块构成，其特征在于:
[0005]所述电声换能器模块采用同轴型高功率喇叭以及与其相配合的电阻电容电路构成，所述电阻电容电路的作用在于对输入所述同轴型高功率喇叭的电信号进行去噪；
[0006]所述功放模块采用LM1875型功率放大集成芯片以及与其相配合的电阻电容电路构成，所述电阻电容电路的作用在于为LM1875型功率放大集成芯片提供宽泛的放大倍数并对输入的电信号进行去噪，以便能充分带动所述同轴型高功率喇叭；
[0007]所述D/A转换模块采用0P07型运算放大器和DAC0832型D/A转换集成芯片以及与这两者相配合的若干可变电阻器连接后组成，其中，在OP07型运算放大器的输入管脚和DAC0832集成芯片的输出管脚之间并联接有两个D2CK13型二极管，其作用在于防止电流反向，起到保护芯片的作用；
[0008]所述信号控制与处理模块采用TMS320F28335型数字信号处理器和TPS73HD301稳压型芯片以及与其相配合的电阻、电容电路连接后构成，TPS73HD301稳压型芯片的3.3V电压输出端连接至TMS320F28335型数字信号处理器的VDD1管脚，TPS73HD301稳压型芯片的1.9V电压输出端连接至TMS320F28335型数字信号处理器的VDD管脚，以实现对TMS320F28335型数字信号处理器的供电；
[0009]所述信号放大模块由0P07型运算放大器和三极管放大电路以及相配合的二极管电路采用推挽型连接构成的推挽电路组成，所述信号放大模块的作用在于可以对信号失真进行改善，然后将采集到的已被放大且进行失真改善的模拟电信号输入到TMS320F28335型数字信号处理器的回波信号模拟输入端XA18管脚；
[0010]所述声波传感器模块采用压电声压传感器以及与其相配合的可变电阻连接后组成，所述可变电阻连接在压电声压传感器的信号输出端，可变电阻用来调节输入OP07型运算放大器的信号大小；
[0011]上述各模块之间按照如下方式连接:
[0012]TMS320F28335型数字信号处理器中生成的两种数字扩频检测信号，依次通过数字扩频检测信号输出端，即XD0-XD7管脚，连接至8分辨率DAC0832型D/A转换集成芯片的D7-D0管脚，8分辨率DAC0832型D/A转换集成芯片的两路输出端，即1UTl和1UT2管脚，分别连接OP07型运算放大器的正向输入端和反向输入端，即0P07型运算放大器的3号管脚和2号管脚；
[0013]所述D/A转换模块将接收到的数字扩频检测信号转换成模拟电信号，所述模拟电信号经过0P07型运算放大器的输出端6号管脚，连接至所述功放模块的输入端；
[0014]所述功放模块的输出端，即LM1875型功率放大器的输出端4号管脚，连接至所述电声换能器模块的输入端，将放大后的电信号进行电声转换；
[0015]所述声波传感器模块将声信号转换成模拟电信号后输入到所述信号放大模块0P07型运算放大器的反向信号输入端2号管脚；
[0016]所述信号放大模块0P07型运算放大器的输出端6号管脚连接至所述推挽电路以改善信号的失真，再由所述推挽电路的输出端连接至TMS320F28335型数字信号处理器的回波信号模拟输入端XA18管脚。
[0017]本实用新型具有如下有益效果:该种声波收发装置不仅操作简单，且移植性高。当该声波收发器应用于油井动液面检测仪之后，不但安全，而且适用于不同深度油井，最重要的是所产生的声波检测信号抗干扰能力强，接收到的回波信号信噪比高，并且可以通过存储器分别输出接箍波和液面反射波信号。从清晰的接箍波中可以很容易得到油井中的声速，而从清晰的液面反射波中可以很容易测得声波在油井中传递的时间，有这样两种波形动液面深度值算法也相应简化，提高动液面深度值处理速度。
[0018]【附图说明】:
[0019]图1是本实用新型的电路图。
[0020]图2是存储于本实用新型所述TMS320F28335芯片中的内部程序框图。
[0021]【具体实施方式】:
[0022]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0023]由图1所示，该种用于动液面检测仪上的声波收发器，由电声换能器模块、功放模块、D/A转换模块、信号控制与处理模块、信号放大模块以及声波传感器模块构成，其中:
[0024]所述电声换能器模块采用同轴型高功率喇叭Al以及与其相配合的电阻电容电路构成，所述电阻电容电路的作用在于对输入所述同轴型高功率喇叭的电信号进行去噪；
[0025]所述功放模块采用LM1875型功率放大集成芯片A2以及与其相配合的电阻电容电路构成，所述电阻电容电路的作用在于为LM1875型功率放大集成芯片A2提供宽泛的放大倍数并对输入的电信号进行去噪，以便能充分带动所述同轴型高功率喇叭Al ;
[0026]所述D/A转换模块采用0P07型运算放大器A3和DAC0832型D/A转换集成芯片A4以及与这两者相配合的若干可变电阻器连接后组成，其中，在0P07型运算放大器A3的输入管脚和DAC0832集成芯片A4的输出管脚之间并联接有两个D2CK13型二极管，其作用在于防止电流反向，起到保护芯片的作用；
[0027]所述信号控制与处理模块采用TMS320F28335型数字信号处理器A5和TPS73HD301稳压型芯片A8以及与其相配合的电阻、电容电路连接后构成，TPS73HD301稳压型芯片A8的3.3V电压输出端连接至TMS320F28335型数字信号处理器A5的VDD1管脚，TPS73HD301稳压型芯片A8的1.9V电压输出端连接至TMS320F28335型数字信号处理器A5的VDD管脚，以实现对TMS320F28335型数字信号处理器A5的供电；
[0028]所述信号放大模块由0P07型运算放大器A6和三极管放大电路以及相配合的二极管电路采用推挽型连接构成的推挽电路组成，所述信号放大模块的作用在于可以对信号失真进行改善，然后将采集到的已被放大且进行失真改善的模拟电信号输入到TMS320F28335型数字信号处理器A5的回波信号模拟输入端XA18管脚；
[0029]所述声波传感器模块采用压电声压传感器A7以及与其相配合的可变电阻连接后组成，所述可变电阻连接在压电声压传感器A7的信号输出端，可变电阻用来调节输入0P07型运算放大器A6的信号大小。
[0030]上述各模块之间按照如下方式连接:
[0031]TMS320F28335型数字信号处理器A5中生成的两种数字扩频检测信号，依次通过数字扩频检测信号输出端，即XD0-XD7管脚，连接至8分辨率DAC0832型D/A转换集成芯片A4的D7-D0管脚，8分辨率DAC0832型D/A转换集成芯片A4的两路输出端，即1UTl和