CN108470497A - 一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，包括：二维滑动扫描平台，控制系统，计算机，二维滑动扫描平台与控制系统之间电性连接，控制系统与计算机之间采用电性连接，二维滑动扫描平台包括水箱、有机玻璃板、Y轴滚珠丝杆滑台、X轴同步带滑台，超声反射板，传感器固定支架及超声波传感器，水箱为一有底无盖的箱体，有机玻璃板设置在水箱的无盖面上，有机玻璃板上开设有通孔，传感器固定支架穿设于通孔，且一端伸入水箱内。本发明采用二维平面的扫描方式，与实际的超声反射波成像测井相比，其成像结果更为直观，因此，非常适合应用于地球物理测井及相关专业实验教学中，弥补了此类教学用具的缺失。

Description

一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置

技术领域

本发明涉及实验教学用具领域，具体是一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置。

背景技术

超声反射波成像测井的基本原理是：在井下测量记录从井轴上的脉冲声源发出的超声脉冲在井壁上各种不同的声学界面的反射波，根据这些反射波的到达时间确定井壁上声学界面的位置，并根据反射波幅度的大小确定井壁的声阻抗特性。根据超声脉冲在井壁上的反射波的到达时间和幅度所得到的井壁表面的二维展开图像，这就是超声反射波成像。上述原理对地球物理测井及相关专业的师生而言并不陌生。但现有的教学过程中，超声反射波成像测井方法与原理仅通过理论灌输给学生，目前还没有自制的模拟仿真实验装置来进行直观教学。因此，设计一套操作方便，仿真性能良好的实验装置具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了提解决上述问题，提供一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置。

本发明采用的技术方案为：一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，包括：二维滑动扫描平台，控制系统，计算机，所述二维滑动扫描平台与所述控制系统之间电性连接，所述控制系统与所述计算机之间采用电性连接，所述二维滑动扫描平台包括水箱、有机玻璃板、Y轴滚珠丝杆滑台、X轴同步带滑台，超声反射板，传感器固定支架及超声波传感器，所述有机玻璃板设置在所述水箱上，所述X轴同步带滑台、所述Y轴滚珠丝杆滑台设置在所述有机玻璃板上，且所述X轴同步带滑台与所述Y轴滚珠丝杆滑台滑动连接，所述超声反射板设置在所述水箱内，所述传感器固定支架滑动设置在所述X轴同步带滑台上，所述超声波传感器设置在所述传感器固定支架上，所述水箱为一有底无盖的箱体，所述有机玻璃板设置在所述水箱的无盖面上，所述有机玻璃板上开设有通孔，所述传感器固定支架穿设于所述通孔，且一端伸入所述所述水箱内。

本发明的效果是：本发明采用的是二维平面的扫描方式，由于与实际的超声反射波成像测井相比，它将传统的对井壁进行360o圆周螺旋扫描方式改为学生更容易理解的二维平面扫描方式，其成像结果更为直观，更容易与真实反射面进行对比。因此，非常适合应用于地球物理测井及相关专业实验教学中，弥补了此类教学用具的缺失。

附图说明

图1所示为本发明提供的一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置的结构示意图；

图2所示为图1中二维滑动扫描平台的结构示意图；

图3所示为图2中超声反射板的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图介绍本发明的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置。

请参阅图1、图2和图3，为本发明提供的一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，包括：二维滑动扫描平台1，控制系统2，计算机3，所述二维滑动扫描平台1与所述控制系统2之间电性连接，所述控制系统2与所述计算机3之间采用电性连接。

所述二维滑动扫描平台1包括水箱11、有机玻璃板12、Y轴滚珠丝杆滑台13、X轴同步带滑台14，超声反射板15，传感器固定支架16及超声波传感器17，所述有机玻璃板12设置在所述水箱11上，所述X轴同步带滑台14、所述Y轴滚珠丝杆滑台13设置在所述有机玻璃板12上，且所述X轴同步带滑台14与所述Y轴滚珠丝杆滑台13滑动连接，所述超声反射板15设置在所述水箱11内，所述传感器固定支架16滑动设置在所述X轴同步带滑台14上，所述超声波传感器17设置在所述传感器固定支架16上。

所述水箱11为一有底无盖的箱体，所述有机玻璃板12设置在所述水箱11的无盖面上，所述有机玻璃板12上开设有通孔121。

所述Y轴滚珠丝杆滑台13包括Y轴步进电机131、Y轴第一固定支架132、Y轴接近开关133、Y轴丝杆滑块134、Y轴滑杆135、Y轴丝杆136及Y轴第二固定支架137，所述Y轴第一固定支架132及所述Y轴第二固定支架137设置在所述有机玻璃板12上，所述Y轴丝杆136及所述Y轴滑杆135相互平行的设置在所述Y轴第一固定支架132及所述Y轴第二固定支架137之间且所述Y轴丝杆136及所述Y轴滑杆135的两端分别与所述Y轴第一固定支架132及所述Y轴第二固定支架137固定，所述Y轴丝杆滑块134套设在所述Y轴丝杆136及所述Y轴滑杆135上，且相对所述Y轴丝杆136及所述Y轴滑杆135可滑动，所述Y轴步进电机131设置在所述Y轴第一固定支架13上且与所述Y轴丝杆136连接，所述Y轴接近开关133设置在Y轴第一固定支架132靠近所述Y轴第二固定支架137的一面上。

所述X轴同步带滑台14包括X轴步进电机141、X轴步进电机支架142、同步带143、X轴接近开关144、同步带滑块145、被动滑块146、被动滑杆147及被动滑杆支架148，所述被动滑杆支架148设置在所述有机玻璃板12上，所述被动滑杆147设置在所述被动滑杆支架148上，所述被动滑杆147与所述Y轴滑杆135平行且位于同一平面上，所述被动滑块146设置在所述被动滑杆147上且相对所述被动滑杆147可滑动，所述X轴步进电机支架142设置在所述Y轴丝杆滑块134上，所述X轴步进电机141设置在所述X轴步进电机支架上，所述同步带143设置在所述X轴步进电机支架142及所述被动滑块146之间且两端与所述X轴步进电机支架142及所述被动滑块146固定，所述同步带滑块145设置在所述同步带143上且沿所述同步带143可滑动，所述X轴步进电机141与所述同步带143连接，所述X轴接近开关144设置在所述X轴步进电机支架142靠近所述被动滑块146的一面上。

所述超声反射板15的材料为有机玻璃板，厚度为10mm，为了模拟不同的反射距离和反射面声阻抗，采用雕刻工艺在所述超声反射板15上进行雕刻，为了获得与超声反射板15表面不同的超声波传播距离，在所述超声反射板15的左侧刻有“超声反射波成像测井”字样的全镂空字体151，为了获得与超声反射板表面不同的声阻抗，在所述全镂空字体151的背面粘贴厚度1mm的304不锈钢板，为了获得与超声反射板15表面不同的超声波传播距离和相同的声阻抗，在所述超声反射板15的中间刻有“实验装置”字样的半镂空字体152，为了增加实验的趣味性，在所述超声反射板15的右侧分别雕刻有镂空的正方形153，镂空的椭圆形154，镂空的三角形155。

所述传感器固定支架16穿设于所述通孔121，且一端与所述同步带滑块145固定，另一端伸入所述所述水箱11内，所述超声波传感器17设置在所述传感器固定支架16远离所述同步带滑块145的一端上。

所述控制系统2用于控制所述二维滑动扫描平台1并接收所述二维滑动扫描平台1扫描到的信息并发送给所述计算机3，所述计算机3显示所述二维滑动扫描平台1扫描到的信息。

本发明的工作过程如下：上电后，所述二维滑动扫描平台1在所述控制系统2的控制下回到原点，即X轴和Y轴均回到距离所述X轴接近开关144和所述Y轴接近开关133最近的位置。操作运行于笔记本电脑3上的应用程序，发出“开始扫描”命令，所述二维滑动扫描平台1开始工作，在所述X轴步进电机141的带动下，所述同步带滑块145作往复直线运动，所述同步带滑块145每往返一次，所述Y轴丝杆滑块134在所述Y轴丝杆136前进一段距离，在此过程中，所述超声波传感器17发送频率为1MHz的超声波信号，所述控制系统2记录超声波时间与幅度信息，并发送给所述笔记本电脑3，最终由运行于所述笔记本电脑3上的应用程序接收超声波时间与幅度信息，并绘制灰度图像，对两种信息分别成像。扫描完毕后，可以在所述笔记本电脑3上看到清晰的“超声反射波成像测井”和“实验装置”字样，同时能看到正方形，椭圆形和三角形的三种图样。

本发明所述的一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，采用的是二维平面的扫描方式，与实际的超声反射波成像测井相比，它将传统的对井壁进行360°圆周螺旋扫描方式改为学生更容易理解的二维平面扫描方式，其成像结果更为直观，更容易与真实反射面进行对比。因此，非常适合应用于地球物理测井及相关专业实验教学中，弥补了此类教学用具的缺失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，包括：二维滑动扫描平台，控制系统，计算机，所述二维滑动扫描平台与所述控制系统之间电性连接，所述控制系统与所述计算机之间采用电性连接，所述二维滑动扫描平台包括水箱、有机玻璃板、Y轴滚珠丝杆滑台、X轴同步带滑台，超声反射板，传感器固定支架及超声波传感器，所述有机玻璃板设置在所述水箱上，所述X轴同步带滑台、所述Y轴滚珠丝杆滑台设置在所述有机玻璃板上，且所述X轴同步带滑台与所述Y轴滚珠丝杆滑台滑动连接，所述超声反射板设置在所述水箱内，所述传感器固定支架滑动设置在所述X轴同步带滑台上，所述超声波传感器设置在所述传感器固定支架上，所述水箱为一有底无盖的箱体，所述有机玻璃板设置在所述水箱的无盖面上，所述有机玻璃板上开设有通孔，所述传感器固定支架穿设于所述通孔，且一端伸入所述所述水箱内。

2.如权利要求1所述的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，所述Y轴滚珠丝杆滑台包括Y轴步进电机、Y轴第一固定支架、Y轴接近开关、Y轴丝杆滑块、Y轴滑杆、Y轴丝杆及Y轴第二固定支架，所述Y轴第一固定支架及所述Y轴第二固定支架设置在所述有机玻璃板上，所述Y轴丝杆及所述Y轴滑杆相互平行的设置在所述Y轴第一固定支架及所述Y轴第二固定支架之间且所述Y轴丝杆及所述Y轴滑杆的两端分别与所述Y轴第一固定支架及所述Y轴第二固定支架固定，所述Y轴丝杆滑块套设在所述Y轴丝杆及所述Y轴滑杆上，且相对所述Y轴丝杆及所述Y轴滑杆可滑动，所述Y轴步进电机设置在所述Y轴第一固定支架上且与所述Y轴丝杆连接，所述Y轴接近开关设置在Y轴第一固定支架靠近所述Y轴第二固定支架的一面上。

3.如权利要求2所述的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，所述X轴同步带滑台包括X轴步进电机、X轴步进电机支架、同步带、X轴接近开关、同步带滑块、同步带滑轮支架、被动滑块、被动滑杆及被动滑杆支架，所述被动滑杆支架设置在所述有机玻璃板上，所述被动滑杆设置在所述被动滑杆支架上，所述被动滑杆与所述Y轴滑杆平行且位于同一平面上，所述被动滑块设置在所述被动滑杆上且相对所述被动滑杆可滑动，所述X轴步进电机支架设置在所述Y轴丝杆滑块上，所述X轴步进电机设置在所述X轴步进电机支架上，所述同步带设置在所述X轴步进电机支架及所述被动滑块之间且两端与所述X轴步进电机支架及所述被动滑块固定，所述同步带滑块设置在所述同步带上且沿所述同步带可滑动，所述X轴步进电机与所述同步带连接，所述X轴接近开关设置在所述X轴步进电机支架靠近所述被动滑块的一面上。

4.如权利要求3所述的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，所述超声反射板的左侧刻有“超声反射波成像测井”字样的全镂空字体，所述全镂空字体的背面粘贴厚度1mm的304不锈钢板，为所述超声反射板的中间刻有“实验装置”字样的半镂空字体，所述超声反射板的右侧分别雕刻有镂空的正方形、镂空的椭圆形及镂空的三角形。

5.如权利要求4所述的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，所述传感器固定支架一端与所述同步带滑块固定，另一端伸入所述所述水箱内，所述超声波传感器设置在所述传感器固定支架远离所述同步带滑块的一端上。

6.如权利要求5所述的含有二维滑动扫描平台的超声成像测井实验装置，其特征在于，所述控制系统用于控制所述二维滑动扫描平台并接收所述二维滑动扫描平台扫描到的信息并发送给所述计算机，所述计算机显示所述二维滑动扫描平台扫描到的信息。