聲波測(cè)井儀是石油測(cè)井技術(shù)中不可或缺的關(guān)鍵儀器,其工作原理是利用不同的發(fā)射換能器激發(fā)井孔周圍的地層,并使用對(duì)應(yīng)的接收換能器獲取來(lái)自地層的聲波信號(hào)。接收換能器的輸出信號(hào)十分微弱,且井下工作環(huán)境惡劣,信號(hào)很容易被噪聲淹沒,因此設(shè)計(jì)信號(hào)采集模塊需要重點(diǎn)關(guān)注其信噪比指標(biāo)和抗干擾能力。只有設(shè)計(jì)出具有高信噪比指標(biāo)的采集模塊才能滿足聲波測(cè)井儀的分辨率和測(cè)量精度要求。本文首先對(duì)聲波測(cè)井儀的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作流程進(jìn)行了調(diào)研,明確了信號(hào)采集模塊的功能;然后結(jié)合信號(hào)采集模塊的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了分析,提出了總體設(shè)計(jì)方案。信號(hào)采集模塊由四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的條帶電路組成,條帶電路主要包括12個(gè)通道電路和數(shù)字接口電路。通道電路的主要功能是實(shí)現(xiàn)聲波信號(hào)的接收、放大、濾波和數(shù)字化,由信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。通道電路能夠在9種不同頻率的方波測(cè)試信號(hào)激勵(lì)下產(chǎn)生自檢信號(hào)輸出,自檢信號(hào)能夠反應(yīng)接收換能器的電容變化。為了設(shè)計(jì)出高信噪比的信號(hào)接收電路,需要對(duì)信號(hào)采集模塊的各個(gè)電路模塊進(jìn)行內(nèi)部噪聲和外部干擾分析。通過仿真和計(jì)算相結(jié)合的方式,分析了各部分電路的噪聲功率,并提出了減少外部干擾的方法。信號(hào)調(diào)理電路輸出的信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１聲波測(cè)井儀整體結(jié)構(gòu)圖??地面系統(tǒng)主要包括上位機(jī)和地面測(cè)試裝置［３７１

結(jié)構(gòu)，井下電路包括大功率聲波發(fā)射模塊、主控模塊、信號(hào)采集模塊和可選的存儲(chǔ)模??塊。隨鉆式聲波測(cè)井儀是在傳統(tǒng)聲波儀器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代聲波測(cè)井儀，主要用??于解決水平井和傾斜井的測(cè)井問題。隨鉆測(cè)井儀安裝在鉆鋌內(nèi)部，在鉆井的過程中對(duì)周??圍地層進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。目前，隨鉆測(cè)井儀由于測(cè)....

圖２．２信號(hào)采集模塊整體方案圖??

?碩士學(xué)位論文???７）溫度和耐壓需求??由于信號(hào)采集模塊處于原理研宄階段，根據(jù)項(xiàng)目指標(biāo)要求，電路需滿足１２５°Ｃ、??ｌＯＯＭＰａ的工作條件，因此使用的所有元器件都需要選擇具有１２５°Ｃ以上溫度指標(biāo)且為??耐壓材料構(gòu)成。??２．３信號(hào)采集模塊總體方案??２．３．１方案描述??根....

圖３．１通道電路的結(jié)構(gòu)示意圖??

驗(yàn)證。??第二部分是數(shù)字接口電路設(shè)計(jì)。數(shù)字接口電路主要完成對(duì)通道電路Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的同步??采集和串行傳輸，其驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘由主控電路提供。可根據(jù)不同的時(shí)鐘頻率實(shí)現(xiàn)不同采樣周??期的數(shù)據(jù)采集。數(shù)字接口電路的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是完成信號(hào)同步采集和穩(wěn)定高速傳輸。??３．１通道電路設(shè)計(jì)??通道電路是與....

圖３．２接收換能器電荷等效模型??圖３．３為聲波壓電換能器的電壓等效電路

?第三章聲波測(cè)井儀信號(hào)采集模塊電路設(shè)計(jì)?????丨?＞？??Ｃｓ?＝＝?Ｒｓ??圖３．２接收換能器電荷等效模型??圖３．３為聲波壓電換能器的電壓等效電路。??Ｃｓ??ｒＨＩ＾ｒｒ??丄??ｓ?０?卜??！?１?＾?？??圖３．３接收換能器電壓等效模型??其中Ｃｓ為傳感器的等效電容....

本文編號(hào)：3891638