较器U3的输出N0DE3被馈送到脉冲整形芯片U5的管脚4而脉冲整形芯片U5的管脚6为输出信号0UT，其中通过调R13和C15可以实现输出脉冲宽度^的调节，其中脉冲宽度tw - R13XC15Xlog10 (VDD-VSS)，其中在本示例中VDD等于5伏特而VSS等于O伏特。除此之外，脉冲整形芯片U5的其它管脚可以悬空。
[0073]可选地，根据本发明的一个实施例，脉冲整形芯片U5也可以采用MC14528的类型。通过上述的脉冲整形电路500，可以得到宽度相同的脉冲信号，所述宽度相同的脉冲信号被发送到所述补偿中子测井仪器中的控制电路板(如图1所示的控制电路板80)以用于后续处理比如计数。例如，在根本发明的系统具有两个不同源距的热中子-超热中子的探测器的情况下，通过长、短源距探测器的计数率比值来确定地层的孔隙度。
[0074]图6是根据本发明的一个实施例的图1所示的前端电路系统100中包括的监控电路600及其外围电路的示意图。
[0075]根据本发明的实施例，为了实时监控图1所示的前端电路系统100的工作状况，可选地，在前端电路系统100中添加一个A/D监控电路600，该A/D监控电路600的作用包括监控高压电源是否将高压施加到探测器以及所述高压的大小、是否成功地采集了电荷信号等等。
[0076]如图6所示，图3a和3b所示的微分放大器U2输出的脉冲信号可以通过滤波电路(在图6中未示出)被输入到A/D监控电路600，其输出JAout为0~65535的数字信号。根据本发明的一个实施例，该A/D监控电路600可以例如采用芯片AD7656。
[0077]从图6可见，放大器U2的输出N0DE2被输入到芯片AD7656的管脚36或SIGNAL1，而相应的数字信号从芯片AD7656的管脚11或AD_SCK输出。注意的是，以上输入和输出管脚仅仅是示意性的，根据实际需要可以调整相应输入和输出的通道位置和数量。
[0078]为了易于说明使用了空间相对术语诸如“在下面”、“以下”、“下”、“之上”、“上”等以解释一个元件相对于第二元件的定位。除了不同于在图中描绘的那些定向的定向，这些术语旨在涵盖器件的不同定向。此外，术语诸如“第一”、“第二”等还被用于描述各种元件、区域、部分等，并且也并非旨在是限制性的。贯穿说明书，类似的术语参考类似的元件。
[0079]如在这里所使用地，术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是指示所陈述的元件或者特征的存在但是并不排除另外的元件或者特征的开放式术语。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数，除非上下文清楚地另有指示。
[0080]虽然以上参考附图示出并描述了本发明的各种示例性实施例，但是本领域技术人员将清楚可以做出将实现本发明一些优点的各种改变和修改而未脱离本发明的精神和范围。因此，只要本发明的这些修改、变型和替换属于本发明的权利要求书及其等同技术方案的范围之内，则本发明也意图包含这些修改、变型和替换。此外，就在详细描述或权利要求书中使用术语“包括”、“具有”、“带有”或它们的其他变体来说，这样的术语意图以与术语“包含”类似的方式是包含性的。
[0081]此外，术语“示例性”仅仅意味着作为一个实例，而不是最佳的或最优的。还要认识到，这里所描绘的特征和/或元素是出于简单及易于理解的目的而以相对于彼此的特定尺寸示出的，实际的尺寸可能与这里所示出的尺寸显著不同。
[0082]本领域合理技术人员将明白，可以用执行相同功能的其它部件适当地进行替换。应当提到，即使在尚未明确提到这一点的那些情况下，参照具体图所解释的特征可以与其它图的特征组合。这样对发明概念的修改旨在于由所附权利要求覆盖。
[0083]此外，本申请的范围不旨在限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的具体实施例。如本领域普通技术人员从本发明的公开中容易认识到的，根据本发明可以利用与这里描述的对应实施例执行实质上相同的功能或实现实质上相同的结果的、当前存在或以后待开发的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。据此，所附权利要求旨在在其范围内包括这些过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。
【主权项】
1.一种用于补偿中子测井仪器的前端电路系统，其特征在于包括: 电荷灵敏放大器，经由第一电容器与所述补偿中子测井仪器中的探测器耦合以将由所述探测器输出的电荷信号变换成电压信号； 微分放大器，经由第二电容器与电荷灵敏放大器耦合以微分放大所述电压信号以得到第一中间电压，其中所述第一中间电压与所述电压信号的时间变化率成比例且具有与所述电压信号U相反的符合； 比较器，用于比较所述第一中间电压Ul和可调阈值电压以得到脉冲信号，所述脉冲信号具有变化的时间周期；以及 脉冲整形电路，用于对所述脉冲信号进行整形以得到宽度相同的脉冲信号，所述宽度相同的脉冲信号被发送到所述补偿中子测井仪器中的控制电路板以用于后续处理。2.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于所述前端电路系统还包括: 监控电路，布置在所述微分放大器和所述比较器之间以实时监控所述第一中间电压，从而辅助所述前端电路系统中的故障排除。3.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于所述前端电路系统还包括: 电源模块，为所述前端电路系统的电荷灵敏放大器、微分放大器、比较器和脉冲整形电路提供5伏或12伏直流电。4.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于所述前端电路系统还包括: 高压模块，与所述第一电容器和所述探测器耦合，其中所述第一电容器用于隔离高压。5.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于在所述电荷灵敏放大器的正相和反相输入端之间串联连接第一电阻器和一个二极管以防止高压电弧对所述电荷灵敏放大器的损害，其中所述第一电容器经由所述第一电阻器连接到所述反相输入端并且正相输入端接地。6.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于在所述电荷灵敏放大器的正相和反相输入端之间并联连接第一电阻器和两个二极管以防止高压电弧对所述电荷灵敏放大器的损害，其中所述两个二极管反向并联连接，并且其中所述第一电容器经由所述第一电阻器连接到所述反相输入端，并且正相输入端接地。7.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于，所述探测器包括第一探测器和第二探测器。8.根据权利要求5或6所述的前端电路系统，其特征在于在所述电荷灵敏放大器的反相输入端与输出端之间并联连接第三电容器和第二电阻器，所述输出端经由所述第二电容器和第三电阻器连接到所述微分放大器的反相输入端，其中所述电压信号与所述第三电容器相关。9.根据权利要求8所述的前端电路系统，其特征在于在所述微分放大器的反相输入端与输出端之间至少连接第四电阻器，其中所述第一中间电压与所述第二电容器、第三电阻器和第四电阻器相关。10.根据权利要求3所述的前端电路系统，其特征在于，所述可调阈值电压是通过电阻器分压方式从所述电源模块获取的。11.根据权利要求1所述的前端电路系统，其特征在于，所述脉冲整形电路由单稳态触发器构成，其中通过在单稳态触发器的管脚处连接的第五电阻器和第四电容器来调节所述脉冲信号的宽度。
【专利摘要】本发明涉及一种用于补偿中子测井仪器的前端电路系统，其特征在于包括：电荷灵敏放大器，经由第一电容器与所述补偿中子测井仪器中的探测器耦合以将由所述探测器输出的电荷信号变换成电压信号；微分放大器，经由第二电容器与电荷灵敏放大器耦合以微分放大所述电压信号以得到第一中间电压，其中所述第一中间电压与所述电压信号的时间变化率成比例且具有与所述电压信号U相反的符合；比较器，用于比较所述第一中间电压U1和可调阈值电压以得到脉冲信号，所述脉冲信号具有变化的时间周期；以及脉冲整形电路，用于对所述脉冲信号进行整形以得到宽度相同的脉冲信号，所述宽度相同的脉冲信号被发送到所述补偿中子测井仪器中的控制电路板以用于后续处理。
【IPC分类】E21B49/00
【公开号】CN105545293
【申请号】CN201410599235
【发明人】王威, 闫俊杰, 裴宇阳
【申请人】中国石油集团长城钻探工程有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年10月30日