CN101666227A - 一种自然伽马能谱的采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明是石油开采测井中自然伽马能谱信号进行连续的不丢失信息的自然伽马能谱的采集方法。具体步骤为，将伽马射线转换为电脉冲信号并放大，将信号调整到满幅，使基线电压使之大于零而小于50mV，直接进行连续全波数据、基线电压值采集，进入脉冲的数据比较脉冲值大小找到当前脉冲峰值，将当前脉冲的脉冲峰值减去当前基线值就得到当前脉冲的绝对值，得到所需的自然伽马能谱。本发明采用连续的不丢失有用信息的全波采集，采集数据精度高，依本发明实施完成的采集仪器功耗小、温漂小，抗干扰能强。

Description

一种自然伽马能谱的采集方法

技术领域

本发明涉及石油开采测井技术，具体是一种对自然伽马能谱信号进行连续的不丢失信息的自然伽马能谱的采集方法。

背景技术

在石油测井中，通常通过收集岩石中的自然伽马放射性来得到油井中自然伽马能谱，进而得知岩石铀、钍、钾的含量，继而确定油井中岩石的岩性。目前伽马能谱采集是将岩石伽马射线转换为电脉冲信号后进行，仪器探头输出的电脉冲信号首先通过峰值检测，一旦检测到脉冲峰值，就进行峰值保持，通过过低速A/D将峰值电压进行量化，转为数字信号，每个数字信号对应处理器中的一个地址(每个地址对应一个能量)，称为一道，每收集到一个脉冲，就在相应的道值上加一。每个道址逐步累积起不同的计数，显示成被测伽马射线的脉冲幅度谱，其横坐标是脉冲幅度对应的道址，而纵坐标是每个道址的计数。

传统采集自然伽马能谱采样方式为峰值采样，即只采样脉冲信号的峰值电压，峰值判断采用固定的模拟电路完成，造成采集仪器功耗大、温漂大，精度差、抗干扰能力低等缺点。

发明内容

本发明目的在于提供一种对自然伽马能谱信号进行连续的不丢失有用信息全波采集、提高精度和提高抗干扰能力的自然伽马能谱的采集方法。

本发明具体实施步骤如下：

1)接收自然伽马射线并转换为电脉冲信号；

2)将电脉冲信号放大，将信号调整到满幅；

3)调整基线电压使之大于零而小于50mV；

4)对调整后的信号直接进行连续全波数据采集，同时采集基线电压值，得到当前数据；

步骤4)所述全波数据采集采用25MHz以上的采样速率。

5)将当前数据与门槛值比较，大于门槛值则说明当前数据进入脉冲，比较脉冲值大小找到当前脉冲峰值，当当前数据小于门槛值则说明当前数据出脉冲，将当前脉冲的脉冲峰值减去当前基线值就得到当前脉冲的绝对值，将绝对峰值对应的地址计数值加1，得到所需的自然伽马能谱。

步骤5)所述的门槛值比基线电压值大5-20mV。

本发明采用连续的不丢失有用信息的全波采集，采集数据精度高，依本发明实施完成的采集仪器功耗小、温漂小，抗干扰能强。

附图说明

图1是本发明采集流程图。

具体实施方式

本发明采用对自然伽马能谱信号进行连续的不丢失有用信息的全波采集及相应的数据处理技术来替代传统自然伽马能谱仪的数据采集方法。

本发明具体实现步骤如下：

1)接收自然伽马射线并转换为电脉冲信号。主要采用碘化钠晶体将自然伽马射线转换为光信号，然后再由光电倍增管进行光电转换，最终将自然伽马射线转换为电脉冲信号。

2)将电脉冲信号放大，将信号调整到满幅。电脉冲信号通过电容耦合进入前置放大器，对信号进行放大，使信号幅度调整到满幅。

3)调整基线电压使之大于零而小于50mV。经过放大后的信号的基线电压可能小于零或过大，所以要在此信号的基础上叠加一个电压，使基线电压大于零而小于50mV。这样做的目的是使得后面的数据采集过程中能采集到大于零的基线值。

4)对调整后的信号直接进行连续全波数据采集，数据采集采用25MHz以上的采样速率。同时采集基线电压值，得到当前数据。经过调整后的信号进行连续的不丢失有用信息的高速全波采集，然后将采集得到的数据送到高速数字信号处理器进行处理。

5)将当前数据与门槛值比较，门槛值比基线电压值大5-20mV，大于门槛值则说明当前数据进入脉冲，比较脉冲值大小找到当前脉冲峰值，当当前数据小于门槛值则说明当前数据出脉冲，将当前脉冲的脉冲峰值减去当前基线值就得到当前脉冲的绝对值，将绝对峰值对应的地址计数值加1。每收集到一个脉冲，就在相应的道值上加一，每个道址逐步累积起不同的计数，最终得到所需的自然伽马能谱。

如图1所示，本发明采集主要包括以下几步：步骤1将自然伽马射线转为电脉冲信号；步骤2将电脉冲信号放大，将信号调整到满幅；步骤3调整基线电压使之大于零而小于50mV；步骤4对调整后的信号直接进行连续全波数据采集，同时采集基线电压值，得到当前数据；步骤5读取当前数据；步骤6判断当前数据是否在脉冲中；步骤7如果当前数据在脉冲中，找当前脉冲峰值并将峰标志字置1；步骤8如果当前数据不在脉冲中，判断峰值标志字是否为1，为1说明已找到脉冲峰值，进入步骤9，将当前脉冲峰值对应地址值+1；步骤10将峰标志字置0。

实现本发明可采用高速数字信号处理器和高速模数转换器为核心，对闪烁探头输出的信号经前置放大器放大后直接进行连续的不丢失有用信息的全波采集，然后进行峰值检测，从而提高了系统稳定性和抗干扰性，避免了温漂现象，并且系统升级方便。

Claims (3)

1、一种自然伽马能谱的采集方法，其特征在于采用具体步骤如下：

1)接收自然伽马射线并转换为电脉冲信号；

2)将电脉冲信号放大，将信号调整到满幅；

3)调整基线电压使之大于零而小于50mV；

4)对调整后的信号直接进行连续全波数据采集，同时采集基线电压值，得到当前数据；

5)将当前数据与门槛值比较，大于门槛值则说明当前数据进入脉冲，比较脉冲值大小找到当前脉冲峰值，当当前数据小于门槛值则说明当前数据出脉冲，将当前脉冲的脉冲峰值减去当前基线值就得到当前脉冲的绝对值，将绝对峰值对应的地址计数值加1，得到所需的自然伽马能谱。

2、根据权利要求1所述的自然伽马能谱的采集方法，其特征在于步骤4)所述全波数据采集采用25MHz以上的采样速率。

3、根据权利要求1所述的自然伽马能谱的采集方法，其特征在于步骤5)所述的门槛值比基线电压值大5-20mV。

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