一种声波测井仪发射控制及高压调节厚膜电路的制作方法

文档序号:15634981发布日期:2018-10-12 21:21阅读:236来源:国知局

本实用新型涉及测井技术领域,特别涉及一种声波测井仪发射控制及高压调节厚膜电路。



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。地球物理测井简称测井,是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器,以辨别地下岩石和流体性质的方法,是勘探和开发油气田的重要手段。

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。

在常规裸眼井声波测井中,我们所要得到的信息主要是地层的时差。目前的声波测井方法是将声波全波列传输到地面,由地面测井系统计算出声波时差。这种测井方法在声波信号的传输过程中需要占用缆芯,容易受到传输干扰,测得的声波时差误差较大。而且由于换能器受环境温度变化,输出的激励信号温漂比较大。影响测量精度。

我们采用了在井下将声波信号做AD转换,计算时差,然后将计算的时差值传输到地面测井系统的线路设计。从而减小了测量的声波时差误差以及降低了传输干扰性。



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发射控制及高压调节厚膜电路,从而减小了测量的声波时差误差以及降低了传输干扰性。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种声波测井仪发射控制及高压调节厚膜电路,所述声波测井仪包括声波接收电子线路、声系、声波发射电子线路,所述声系包括声波发射换能器和声波接收换能器,所述声波发射电子线路包括所述发射控制及高压调节厚膜电路、微控制器、高压电源、第一通讯模块、场效应管IGBT,所述微控制器的输出端连接所述发射控制及高压调节厚膜电路的输入端,所述发射控制及高压调节厚膜电路的输出端分别连接所述场效应管IGBT和所述高压电源,所述场效应管IGBT的输出端连接所述声波发射换能器,所述高压电源的输出端连接所述场效应管IGBT,所述第一通讯模块连接所述微控制器,所述声波接收子线路包括前置放大模块、信号调理模块、信号采集处理模块、第二通讯模块,所述声波接收换能器连接所述前置放大模块的输入端,所述前置放大模块的输出端连接所述信号调理模块,所述信号调理模块的输出端连接所述信号采集处理模块的输入端,所述信号采集处理模块的输出端连接所述前置放大器模块的输入端,所述第二通讯模块连接所述第二通讯模块,其特征在于,所述发射控制及高压调节厚膜电路包括发射控制及高压调节厚膜电路板,所述发射控制及高压调节厚膜电路板外周上安装有20个针状引脚,所述20个针状引脚从1至20依次为D2引脚、D1引脚、D0引脚、+15V引脚、+3V引脚、GND引脚、PU′引脚、GND引脚、PU引脚、GND引脚、T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚、IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚、TJ+引脚、TJ-引脚,所述发射控制及高压调节厚膜电路板上焊接有输入缓冲器、输出保护电路、DAC转换器、MOS输出驱动器、输出缓冲运算放大器,所述输入缓冲器的输入端分别连接所述IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚,所述输入缓冲器的输出端连接所述MOS输出驱动器,所述输出保护电路的输入端连接所述PU引脚和PU′引脚,所述输出保护电路的输出端连接所述MOS输出驱动器的输入端,所述MOS输出驱动器的输出端分别连接所述T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚,所述DAC转换器的输入端分别连接所述D0引脚、D1引脚、D2引脚,所述DAC转换器的输出端连接所述输出缓冲运算放大器的输入端,所述输出缓冲运算放大器的输出端分别连接T1+引脚和T1-引脚。

进一步,所述输入缓冲器采用的型号为CD74HC04,所述输出缓冲运算放大器采用的型号为AD8597,所述DAC转换器的型号采用TLV5638。

进一步,所述MOS输出驱动器的型号采用UCC27324,所述输出保护电路的输出端连接所述MOS输出驱动器的使能端。

进一步,所述输入缓冲器通过所述IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚连接所述微控制器。

进一步,所述MOS输出驱动器通过所述T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚连接所述场效应管IGBT。

进一步,所述发射控制及高压调节厚膜电路板上标记有ZH105A型号字样。

进一步,所述发射控制及高压调节厚膜电路板长28.96mm,宽20.29mm,高5.5mm。

本实用新型的优点在于:本实用新型采用模块化设计,使得仪器小型化,提高了可靠性;在微控制器输出错误的情况下,输出保护电路能够进行过流保护,防止场效应管IGBT损毁。

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的电路结构图;

图2为本实用新型的发射控制及高压调节厚膜电路的电路图;

图3为本实用新型的发射控制及高压调节厚膜电路的引脚图;

图4为本实用新型的发射控制及高压调节厚膜电路的尺寸图;

图5为本实用新型的发射控制及高压调节厚膜电路的尺寸图。

其中:

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-图5所示,一种声波测井仪发射控制及高压调节厚膜电路,所述声波测井仪包括声波接收电子线路、声系、声波发射电子线路,所述声系包括声波发射换能器和声波接收换能器,所述声波发射电子线路包括所述发射控制及高压调节厚膜电路、微控制器、高压电源、第一通讯模块、场效应管IGBT,所述微控制器的输出端连接所述发射控制及高压调节厚膜电路的输入端,所述发射控制及高压调节厚膜电路的输出端分别连接所述场效应管IGBT和所述高压电源,所述场效应管IGBT的输出端连接所述声波发射换能器,所述高压电源的输出端连接所述场效应管IGBT,所述第一通讯模块连接所述微控制器,所述声波接收子线路包括前置放大模块、信号调理模块、信号采集处理模块、第二通讯模块,所述声波接收换能器连接所述前置放大模块的输入端,所述前置放大模块的输出端连接所述信号调理模块,所述信号调理模块的输出端连接所述信号采集处理模块的输入端,所述信号采集处理模块的输出端连接所述前置放大器模块的输入端,所述第二通讯模块连接所述第二通讯模块,其特征在于,所述发射控制及高压调节厚膜电路包括发射控制及高压调节厚膜电路板,所述发射控制及高压调节厚膜电路板外周上安装有20个针状引脚,所述20个针状引脚从1至20依次为D2引脚、D1引脚、D0引脚、+15V引脚、+3V引脚、GND引脚、PU′引脚、GND引脚、PU引脚、GND引脚、T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚、IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚、TJ+引脚、TJ-引脚,所述发射控制及高压调节厚膜电路板上焊接有输入缓冲器、输出保护电路、DAC转换器、MOS输出驱动器、输出缓冲运算放大器,所述输入缓冲器的输入端分别连接所述IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚,所述输入缓冲器的输出端连接所述MOS输出驱动器,所述输出保护电路的输入端连接所述PU引脚和PU′引脚,所述输出保护电路的输出端连接所述MOS输出驱动器的输入端,所述MOS输出驱动器的输出端分别连接所述T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚,其中所述输出保护电路为一种现有的常见的过流保护电路,具有过流保护作用,其结构不再公开赘述,本领域人员均能实现。

所述DAC转换器的输入端分别连接所述D0引脚、D1引脚、D2引脚,所述DAC转换器的输出端连接所述输出缓冲运算放大器的输入端,所述输出缓冲运算放大器的输出端分别连接T1+引脚和T1-引脚。

进一步,所述输入缓冲器采用的型号为CD74HC04,所述输出缓冲运算放大器采用的型号为AD8597,所述DAC转换器的型号采用TLV5638。

进一步,所述MOS输出驱动器的型号采用UCC27324,所述输出保护电路的输出端连接所述MOS输出驱动器的使能端。

进一步,所述输入缓冲器通过所述IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚连接所述微控制器。

进一步,所述MOS输出驱动器通过所述T2′引脚、T2引脚、T1引脚、T1′引脚连接所述场效应管IGBT。

进一步,所述发射控制及高压调节厚膜电路板上标记有ZH105A型号字样。

进一步,所述发射控制及高压调节厚膜电路板长28.96mm,宽20.29mm,高5.5mm。

工作方式:声波发射电子线路中的微控制器通过IN1′引脚、IN1引脚、IN2引脚、IN2′引脚、PU′引脚、PU引脚输出6个脉冲信号进入到发射控制及高压调节厚膜电路;低压脉冲信号通过输入缓冲器输出到MOS输出驱动器,其输出信号驱动场效应管IGBT,产生约400V的高压脉冲信号;微控制器通过采集环境温度信号,动态调整发射高压,产生约3000V的高压脉冲信号激励声波发射换能器,D0、D1、D2三路信号输入到DAC转换器,再通过输出缓冲运算放大器输出模拟信号,调节MOS输出驱动器发射的高压电压,以补偿发射换能器在高温环境下发射能量的损失。

发射控制及高压调节厚膜电路输出高压脉冲信号激励声系中的发射换能器,发射换能器将电信号转换为声波信号在地层中传播,然后经过声波接收换能器接收,声波接收换能器将声波信号发送给声波接收电子线路进行处理,计算声波时差发送至地面。

输出保护电路输出的信号作为MOS输出驱动器的使能信号,在系统工作不稳定时,禁止MOS输出驱动器输出使能,防止场效应管IGBT输出持续短路。

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。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1