CN108594314A - 井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置，所述电路包括：主控电路、天线阵列和选择开关；其中所述天线阵列包括至少两个天线，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述选择开关与所述天线阵列中的每个天线连接；所述选择开关与所述主控电路连接，用于接收所述主控电路发出的天线驱动信号，根据所述天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号。本发明通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列，且将多个天线呈圆周形排列，并为天线阵列设置选择开关，以使选择开关根据主控电路的天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号，实现周向不同方位分区信号的信息探测，提高核磁共振波谱仪的周向分辨能力。

Description

井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置

技术领域

本发明涉及核磁共振术领域，尤其涉及一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置。

背景技术

核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井技术，是目前唯一可以直接测量任意岩性储集层中自由流体渗流体积特性的测井方法。核磁共振测井具体利用原子核的顺磁性以及原子核之间相互作用产生的磁场进行测井。核磁共振波谱仪就是在这一基础上，利用核磁共振的原理进行测量的。

现有的核磁共振波谱仪一般主要包括：主控电路，探测天线、大功率发射器，在使用中，将探测天线放置在待测井内，大功率发射器发射的高压信号通过天线发射出去，并通过天线的接收电路接收回波信号，通过主控电路对回波信号进行分析得到测井结果。

但是，现有的核磁共振波谱仪只有一个探测天线，因此，在实际应用中，仅能收到单一方向的回波信号，进而只能实现单一方向的探测。如要改变探测方向，则需要改变核磁共振波谱仪的设置，操作比较麻烦，测量效率低。

发明内容

本发明提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置，通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列，且将多个天线呈圆周形排列，并为天线阵列设置选择开关，以使选择开关根据主控电路的天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号，实现了核磁共振波谱仪器的天线阵列圆周向分布，分布在圆周不同位置的天线具有不同的测量方向，进而可以实现周向不同方位分区信号的多层切片信息探测，提高了核磁共振波谱仪的周向分辨能力。

本发明的第一方面提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，包括：主控电路、天线阵列，选择开关；其中所述天线阵列包括至少两个天线，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；所述选择开关与所述天线阵列中的每个天线连接；所述选择开关与所述主控电路连接，用于接收所述主控电路发出的天线驱动信号，根据所述天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号。

可选地，所述选择开关包括：开关阵列和开关驱动电路，所述开关驱动电路一端连接所述开关阵列，另一端连接所述主控电路，用于接收所述主控电路发出的开关驱动信号，根据所述开关驱动信号驱动所述开关阵列中的对应的开关闭合。

可选地，还包括；调谐电路，所述调谐电路通过所述选择开关连接所述天线阵列，用于调节所述天线阵列的信号发射频率。

可选地，所述调谐电路包括：调谐开关以及与所述主控电路连接的调谐驱动电路，所述调谐开关一端通过所述选择开关连接所述天线阵列，另一端连接所述调谐驱动电路，所述调谐驱动电路用于接收所述主控电路发出的调谐信号，并根据所述调谐信号驱动所述调谐开关闭合，以调节所述天线阵列的信号发射频率。

可选地，还包括：阻抗匹配电路和功率发射器，所述阻抗匹配电路分别连接所述调谐电路和所述功率发射器，用于完成所述天线阵列与所述功率发射器之间的阻抗匹配，以使所述天线阵列发射探测信号。

可选地，还包括：泄放开关和与所述主控电路连接的泄放驱动电路，所述泄放开关一端连接所述阻抗匹配电路，另一端连接所述泄放驱动电路，所述泄放驱动电路用于接收所述主控电路发出的泄放信号，并根据所述泄放信号驱动所述泄放开关闭合，以泄放掉所述天线阵列内残余的能量。

可选地，还包括：接收电路，所述接收电路分别连接所述阻抗匹配电路和所述主控电路，用于接收所述天线阵列采集到的回波信号，并将接收到的所述回波信号传输至所述主控电路进行分析处理。

可选地，还包括：隔离开关和与所述主控电路连接的隔离驱动电路，所述隔离开关一端连接所述功率发射器，另一端连接所述隔离驱动电路，所述隔离驱动电路用于根据所述主控电路发出的隔离信号，驱动所述隔离开关闭合，以隔离所述功率发射器的高压信号。

可选地，还包括：保护电路，所述保护电路一端连接所述调谐电路，另一端连接所述阻抗匹配电路，用于对所述调谐电路进行过流保护。

可选地，还包括：刻度仪盘，所述刻度仪盘包括多个刻度盘和与所述主控电路连接的刻度监控电路，所述多个刻度盘分别连接所述刻度监控电路。

本发明的第二方面提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置，包括：壳体，所述壳体内包括本发明的第一方面及其任一可选方案所述的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路。

本发明提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路及装置，通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列，且将多个天线呈圆周形排列，并为天线阵列设置选择开关，以使选择开关根据主控电路的天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号，实现了核磁共振波谱仪器的天线阵列圆周向分布，分布在圆周不同位置的天线具有不同的测量方向，进而可以实现周向不同方位分区信号的多层切片信息探测，提高了核磁共振波谱仪的周向分辨能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路的示意图；

图2为本发明另一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路的示意图；

图3为本发明一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置的示意图；

附图标记：

100-主控电路，200天线阵列，201-天线，300-选择开关，301-开关阵列，302-开关驱动电路，401调谐开关，402-调谐驱动电路，500-阻抗匹配电路，600-功率发射器，701-泄放开关，702-泄放驱动电路，800-接收电路，901-隔离开关，902-隔离驱动电路，110-保护电路，121-刻度盘，122-刻度监控电路，3-井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路的示意图。

如图1所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，主要包括：主控电路100、天线阵列200和选择开关300；其中天线阵列200包括至少两个天线，并且相邻天线之间相隔预设夹角，且多个天线呈圆周形排列，在实际应用中，该预设夹角可以根据测量需要进行设置，以保证天线阵列200能够达到测量范围的要求；选择开关300与天线阵列200中的每个天线连接；并且选择开关300连接主控电路100，选择开关300可以用于接收主控电路100发出的天线驱动信号，并根据天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号；具体地，在实际应用中，工作人员可以根据测量需要，选择角度合适的天线来发射探测信号，并通过主控电路100发出天线驱动信号给选择开关300，以驱动该被选中的天线对应的开关闭合，进而实现通过该被选择的天线发射探测信号。选择开关300可以是一刀单控开关组成的开关阵列，也可以是一刀多控开关阵列，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列，只要能够与天线阵列200匹配使用，以实现天线切换，多样化的选择开关300可以丰富核磁共振波谱仪的选择功能，提高灵活性。

本实施例提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列200，且将多个天线呈圆周形排列，并为天线阵列200设置选择开关300，以使选择开关300根据主控电路100的天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号，实现了核磁共振波谱仪器的天线阵列200圆周向分布，分布在圆周不同位置的天线具有不同的测量方向，进而可以实现周向不同方位分区信号的多层切片信息探测，提高了核磁共振波谱仪的周向分辨能力。

在具体使用场景中，一般将天线垂直于地层插入探测位置的方向成为轴向，而与之对应的平行于地层的方向则成为径向，传统的单一天线的电路结构，在天线插入测量位置时，只能够测量与该单一天线发射方向对应方向的地层，比如只能是轴向，如果想要测量径向地层，则需要重新调整天线乃至整个核磁共振波谱仪的测量参数，操作非常繁琐。而本实施例提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，分布在不同方向上的天线，同时具有不同的发射方向，不仅可以实现轴向地层探测，而且可以实现径向地层探测，扩展了核磁共振波谱仪在三维尺度下的地层探测范围，简化了测量操作步骤。

图2为本发明另一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路的示意图。

如图2所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，主要包括：主控电路100、天线阵列200和选择开关300；其中天线阵列200包括至少两个天线201，并且相邻天线201之间相隔预设夹角，且多个天线201呈圆周形排列，在实际应用中，该预设夹角可以根据测量需要进行设置，以保证天线阵列200能够达到测量范围的要求；选择开关300与天线阵列200中的每个天线201连接；并且选择开关300连接主控电路100，选择开关300可以用于接收主控电路100发出的天线201驱动信号，并根据天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号；具体地，在实际应用中，工作人员可以根据测量需要，选择角度合适的天线201来发射探测信号，并通过主控电路100发出天线201驱动信号给选择开关300，以驱动该被选中的天线201对应的开关闭合，进而实现通过该被选择的天线201发射探测信号。选择开关300可以是一刀单控开关组成的开关阵列301，也可以是一刀多控开关阵列301，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列301，只要能够与天线阵列200匹配使用，以实现天线201切换即可，多样化的选择开关300可以丰富核磁共振波谱仪的选择功能，提高灵活性。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，选择开关300具体可以包括：开关阵列301和开关驱动电路302，开关驱动电路302一端连接开关阵列301，另一端连接主控电路100，用于接收主控电路100发出的开关驱动信号，根据开关驱动信号驱动开关阵列301中的对应的开关闭合。其中，主控电路100可以采用FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)模块实现；具体地，以四个天线201组成的天线阵列200为例，开关阵列301可以是一刀单控开关组成的开关阵列301，也可以是一刀多控开关阵列301，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列301，使其与天线阵列200配合，可以实现在不同天线201之间进行切换，进而实现多组天线201的自由选择与组合。并可以为开关阵列301设置开关驱动电路302，由开关驱动电路302接收主控电路100发出的开关驱动信号，开关驱动在接收到开关驱动信号后，会分析出该开关驱动信号对应的目标天线201，并驱动该目标天线201对应的开关闭合，以使该目标天线201发射探测信号，提升了选择开关300的可靠性。

如图2所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，主要包括：主控电路100、天线阵列200和选择开关300；其中天线阵列200包括至少两个天线201，并且相邻天线201之间相隔预设夹角，且多个天线201呈圆周形排列，在实际应用中，该预设夹角可以根据测量需要进行设置，以保证天线阵列200能够达到测量范围的要求；选择开关300与天线阵列200中的每个天线201连接；并且选择开关300连接主控电路100，选择开关300可以用于接收主控电路100发出的天线201驱动信号，并根据天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号；具体地，在实际应用中，工作人员可以根据测量需要，选择角度合适的天线201来发射探测信号，并通过主控电路100发出天线201驱动信号给选择开关300，以驱动该被选中的天线201对应的开关闭合，进而实现通过该被选择的天线201发射探测信号。选择开关300可以是一刀单控开关组成的开关阵列301，也可以是一刀多控开关阵列301，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列301，只要能够与天线阵列200匹配使用，以实现天线201切换即可，多样化的选择开关300可以丰富核磁共振波谱仪的选择功能，提高灵活性。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括；调谐电路，调谐电路通过选择开关300连接天线阵列200，用于调节天线阵列200的信号发射频率。由于多个天线201组成的天线阵列200中，处在不同角度的天线201的信号发射设频率往往不同，在实际测量中，为了得到精准的测量结果，天线201的信号发射频率也会有所不同，以避免多个天线201之间的信号干扰；因此，可以为天线阵列200设置调谐电路，并将调谐电路通过选择开关300连接至天线阵列200，以根据实际需要调节目标天线201的信号发射频率，避免不同天线201之间的信号干扰，进而提高测量结果的精确度。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，调谐电路包括：调谐开关401以及与主控电路100连接的调谐驱动电路402，调谐开关401一端通过选择开关300连接天线阵列200，另一端连接调谐驱动电路402，调谐驱动电路402用于接收主控电路100发出的调谐信号，并根据调谐信号驱动调谐开关401闭合，以调节天线阵列200的信号发射频率。具体地，调谐电路需要调节的天线阵列200中包含了多个天线201，为了提高可靠性，可以通过调谐开关401配合调谐驱动电路402来实现调谐电路的功能；在实际应用中，工作人员可以根据实际测量需要，确定测量方向和各种测量参数，并选择出目标天线201，定出目标天线201的信号发射频率，之后可以通过主控电路100发出调谐信号给调谐驱动电路402，调谐驱动电路402会根据调谐信号驱动对应的调谐开关401闭合，以对目标天线201的发射信号进行频率调谐。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：阻抗匹配电路500和功率发射器600，阻抗匹配电路500分别连接调谐电路和功率发射器600，用于完成天线阵列200与功率发射器600之间的阻抗匹配，以使天线阵列200发射探测信号。具体地，功率发射器600可以发出激励信号，以激励对应的天线201发出探测信号，为保证天线201发出的探测信号的准确性，需要给每个被选中的天线201匹配使用阻抗匹配电路500；阻抗匹配电路500可以为激发耦合变压器，其输入端连接功率发射器600，输出端连接调谐电路，可以实现功率发射器600与天线阵列200之间的阻抗匹配，从而使得被选中的天线201能够准确地发射探测信号。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：泄放开关701和与主控电路100连接的泄放驱动电路702，泄放开关701一端连接阻抗匹配电路500，另一端连接泄放驱动电路702，泄放驱动电路702用于接收主控电路100发出的泄放信号，并根据泄放信号驱动泄放开关701闭合，以泄放掉天线阵列200内残余的能量。在实际应用中，天线阵列200在发出探测信号后，还需要通过天线阵列200采集回波信号，根据探测信号和回波信号以及相关测量参数才能最终确定测量位置的流体测量结果，因此，回波信号的准确性直接影响到测量结果的准确性。而天线阵列200在发出探测信号后，由于其本身的电路特性(比如线圈、电容等储能元件的存在会使电路自动储能)，天线阵列200中往往会存储不必要的残存能量，这些能量的存在会干扰天线201采集回波信号，进而导致回波信号失真。为此，可以通过泄放电路来解决此问题。具体地，泄放电路可以包括：泄放开关701和与主控电路100连接的泄放驱动电路702，将泄放开关701的一端连接阻抗匹配电路500，另一端连接泄放驱动电路702，泄放驱动电路702可以接收主控电路100发出的泄放信号，之后根据泄放信号驱动泄放开关701闭合，即可在功率发射器600发射高压脉冲后，快速的泄放掉天线201自身存储的高压能量，从而可以避免残余能量影响回波信号的采集，促进实现微弱信号的快速检测，进一步提高测量结果的准确性。

如图2所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，主要包括：主控电路100、天线阵列200和选择开关300；其中天线阵列200包括至少两个天线201，并且相邻天线201之间相隔预设夹角，且多个天线201呈圆周形排列，在实际应用中，该预设夹角可以根据测量需要进行设置，以保证天线阵列200能够达到测量范围的要求；选择开关300与天线阵列200中的每个天线201连接；并且选择开关300连接主控电路100，选择开关300可以用于接收主控电路100发出的天线201驱动信号，并根据天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号；具体地，在实际应用中，工作人员可以根据测量需要，选择角度合适的天线201来发射探测信号，并通过主控电路100发出天线201驱动信号给选择开关300，以驱动该被选中的天线201对应的开关闭合，进而实现通过该被选择的天线201发射探测信号。选择开关300可以是一刀单控开关组成的开关阵列301，也可以是一刀多控开关阵列301，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列301，只要能够与天线阵列200匹配使用，以实现天线201切换即可，多样化的选择开关300可以丰富核磁共振波谱仪的选择功能，提高灵活性。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括；调谐电路，调谐电路通过选择开关300连接天线阵列200，用于调节天线阵列200的信号发射频率。由于多个天线201组成的天线阵列200中，处在不同角度的天线201的信号发射设频率往往不同，在实际测量中，为了得到精准的测量结果，天线201的信号发射频率也会有所不同，以避免多个天线201之间的信号干扰；因此，可以为天线阵列200设置调谐电路，并将调谐电路通过选择开关300连接至天线阵列200，用于与天线201自身的电感电容组成不同频率的谐振电路，针对单一天线201，可以实现不同的信号发射频率，进而可以实现不同探测深度的测量；而且可以避免不同天线201之间的信号干扰，进而提高测量结果的精确度。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，调谐电路包括：调谐开关401以及与主控电路100连接的调谐驱动电路402，调谐开关401一端通过选择开关300连接天线阵列200，另一端连接调谐驱动电路402，调谐驱动电路402用于接收主控电路100发出的调谐信号，并根据调谐信号驱动调谐开关401闭合，以调节天线阵列200的信号发射频率。具体地，调谐电路需要调节的天线阵列200中包含了多个天线201，为了提高可靠性，可以通过调谐开关401配合调谐驱动电路402来实现调谐电路的功能；在实际应用中，工作人员可以根据实际测量需要，确定测量方向和各种测量参数，并选择出目标天线201，定出目标天线201的信号发射频率，之后可以通过主控电路100发出调谐信号给调谐驱动电路402，调谐驱动电路402会根据调谐信号驱动对应的调谐开关401闭合，以对目标天线201的发射信号进行频率调谐。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：阻抗匹配电路500和功率发射器600，阻抗匹配电路500分别连接调谐电路和功率发射器600，用于完成天线阵列200与功率发射器600之间的阻抗匹配，以使天线阵列200发射探测信号。具体地，功率发射器600可以发出激励信号，以激励对应的天线201发出探测信号，为保证天线201发出的探测信号的准确性，需要给每个被选中的天线201匹配使用阻抗匹配电路500；阻抗匹配电路500可以为激发耦合变压器，其输入端连接功率发射器600，输出端连接调谐电路，可以实现功率发射器600与天线阵列200之间的阻抗匹配，从而使得被选中的天线201能够准确地发射探测信号。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：接收电路800，接收电路800分别连接阻抗匹配电路500和主控电路100，用于接收天线阵列200采集到的回波信号，并将接收到的回波信号传输至主控电路100进行分析处理。具体地，在天线阵列200采集到回波信号后，可以通过接收电路800将回波信号传输至主控电路100，一共主控电路100进行分析测量结果。其中，接收电路800中可以设置信号处理单元，比如前置放大电路，以对接收到的回波信号进行预处理，比如将回波信号放大，以便于主控电路100对回波信号进行分析。

如图2所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，主要包括：主控电路100、天线阵列200和选择开关300；其中天线阵列200包括至少两个天线201，并且相邻天线201之间相隔预设夹角，且多个天线201呈圆周形排列，在实际应用中，该预设夹角可以根据测量需要进行设置，以保证天线阵列200能够达到测量范围的要求；选择开关300与天线阵列200中的每个天线201连接；并且选择开关300连接主控电路100，选择开关300可以用于接收主控电路100发出的天线201驱动信号，并根据天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号；具体地，在实际应用中，工作人员可以根据测量需要，选择角度合适的天线201来发射探测信号，并通过主控电路100发出天线201驱动信号给选择开关300，以驱动该被选中的天线201对应的开关闭合，进而实现通过该被选择的天线201发射探测信号。选择开关300可以是一刀单控开关组成的开关阵列301，也可以是一刀多控开关阵列301，或者是一刀单控与一刀多控的组合开关阵列301，只要能够与天线阵列200匹配使用，以实现天线201切换即可，多样化的选择开关300可以丰富核磁共振波谱仪的选择功能，提高灵活性。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括；调谐电路，调谐电路通过选择开关300连接天线阵列200，用于调节天线阵列200的信号发射频率。由于多个天线201组成的天线阵列200中，处在不同角度的天线201的信号发射设频率往往不同，在实际测量中，为了得到精准的测量结果，天线201的信号发射频率也会有所不同，以避免多个天线201之间的信号干扰；因此，可以为天线阵列200设置调谐电路，并将调谐电路通过选择开关300连接至天线阵列200，以根据实际需要调节目标天线201的信号发射频率，避免不同天线201之间的信号干扰，进而提高测量结果的精确度。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，调谐电路包括：调谐开关401以及与主控电路100连接的调谐驱动电路402，调谐开关401一端通过选择开关300连接天线阵列200，另一端连接调谐驱动电路402，调谐驱动电路402用于接收主控电路100发出的调谐信号，并根据调谐信号驱动调谐开关401闭合，以调节天线阵列200的信号发射频率。具体地，调谐电路需要调节的天线阵列200中包含了多个天线201，为了提高可靠性，可以通过调谐开关401配合调谐驱动电路402来实现调谐电路的功能；在实际应用中，工作人员可以根据实际测量需要，确定测量方向和各种测量参数，并选择出目标天线201，定出目标天线201的信号发射频率，之后可以通过主控电路100发出调谐信号给调谐驱动电路402，调谐驱动电路402会根据调谐信号驱动对应的调谐开关401闭合，以对目标天线201的发射信号进行频率调谐。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：阻抗匹配电路500和功率发射器600，阻抗匹配电路500分别连接调谐电路和功率发射器600，用于完成天线阵列200与功率发射器600之间的阻抗匹配，以使天线阵列200发射探测信号。具体地，功率发射器600可以发出激励信号，以激励对应的天线201发出探测信号，为保证天线201发出的探测信号的准确性，需要给每个被选中的天线201匹配使用阻抗匹配电路500；阻抗匹配电路500可以为激发耦合变压器，其输入端连接功率发射器600，输出端连接调谐电路，可以实现功率发射器600与天线阵列200之间的阻抗匹配，从而使得被选中的天线201能够准确地发射探测信号。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：隔离开关901和与主控电路100连接的隔离驱动电路902，隔离开关901一端连接功率发射器600，另一端连接隔离驱动电路902，隔离驱动电路902用于根据主控电路100发出的隔离信号，驱动隔离开关901闭合，以隔离功率发射器600的高压信号。在具体的使用场景中，功率发射器600发射的激发信号，往往是高压脉冲信号，该高压信号会影响其附近的电路性能，尤其对于接收电路800，甚至可能损坏接收电路800。因此，可以通过隔离电路将功率发射器600的高压信号进行隔离，具体地，可以通过隔离开关901和隔离驱动电路902来实现隔离电路的功能。将隔离驱动电路902一端连接至主控电路100，另一端连接隔离开关901，隔离开关901与功率发射器600的输出端和接收电路800的前置放大电路的输入端分别相连接，主控电路100可以发送隔离信号给隔离驱动电路902，隔离驱动电路902根据隔离信号驱动对应的隔离开关901闭合，即可阻止功率发射器600发射的高压脉冲信号直接并入接收电路800，而导致接收电路800被高压击穿或烧毁的现象，实现了隔离发射高压的功能，提高了核磁共振波谱仪器接口电路的可靠性。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：保护电路110，保护电路110一端连接调谐电路，另一端连接阻抗匹配电路500，用于对调谐电路进行过流保护。在实际应用中，在存在天线阵列200的情况下，来自功率发射器600的激发信号可能会在电路中产生过高的电流或者电压，进而可能损坏电路。因此可以在调谐电路和阻抗匹配电路500之间设置保护电路110，以实现电路保护功能。具体地可以通过电容、电阻、二极管等元件组成保护电路110，以避免天线阵列200所在的电路被损坏。

作为一种具体的实施方式，如图2所示，还包括：刻度仪盘，刻度仪盘包括多个刻度盘121和与主控电路100连接的刻度监控电路122，多个刻度盘121分别连接刻度监控电路122。刻度一盘至少可以用来显示核磁共振波谱仪的各种测量参数，比如天线201的信号发射频率和幅度、功率发射器600的激发信号频率和幅度等，天线阵列200中存在多个天线201，因此可以为每一个天线201分别匹配一个刻度盘121，并为刻度盘121设置与之连接刻度监控电路122，荣国刻度监控电路122将刻度盘121连接至主控电路100，主控电路100可以控制刻度盘121实时显示对应的天线201的测量参数，提高了核磁共振波谱仪多样性和便利性。

本实施例提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列200，且将多个天线201呈圆周形排列，并为天线阵列200设置选择开关300，以使选择开关300根据主控电路100的天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号，实现了核磁共振波谱仪器的天线阵列200圆周向分布，分布在圆周不同位置的天线201具有不同的测量方向，进而可以实现周向不同方位分区信号的多层切片信息探测，提高了核磁共振波谱仪的周向分辨能力。

在具体使用场景中，一般将天线201垂直于地层插入探测位置的方向成为轴向，而与之对应的平行于地层的方向则成为径向，传统的单一天线的电路结构，在天线插入测量位置时，只能够测量与该单一天线发射方向对应方向的地层，比如只能是轴向，如果想要测量径向地层，则需要重新调整天线乃至整个核磁共振波谱仪的测量参数，操作非常繁琐。而本实施例提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，分布在不同方向上的天线201，同时具有不同的发射方向，不仅可以实现轴向地层探测，而且可以实现径向地层探测，扩展了核磁共振波谱仪在三维尺度下的地层探测范围，简化了测量操作步骤。

图3为本发明一示例性实施例示出的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置的示意图。

如图3所示，本实施例提供一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置3，包括壳体，该壳体内包括如图1或图2所示的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路。

本实施例提供的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置3，通过在核磁共振波谱仪器接口电路中设置天线阵列200，且将多个天线201呈圆周形排列，并为天线阵列200设置选择开关300，以使选择开关300根据主控电路100的天线201驱动信号驱动对应的天线201发射探测信号，实现了核磁共振波谱仪器的天线阵列200圆周向分布，分布在圆周不同位置的天线201具有不同的测量方向，进而可以实现周向不同方位分区信号的多层切片信息探测，提高了井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置3的周向分辨能力。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路，其特征在于，包括：主控电路、天线阵列和选择开关；其中

所述天线阵列包括至少两个天线，相邻天线之间相隔预设夹角，且多个所述天线呈圆周形排列；

所述选择开关与所述天线阵列中的每个天线连接；

所述选择开关与所述主控电路连接，用于接收所述主控电路发出的天线驱动信号，根据所述天线驱动信号驱动对应的天线发射探测信号。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述选择开关包括：

开关阵列和开关驱动电路，所述开关驱动电路一端连接所述开关阵列，另一端连接所述主控电路，用于接收所述主控电路发出的开关驱动信号，根据所述开关驱动信号驱动所述开关阵列中的对应的开关闭合。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括；

调谐电路，所述调谐电路通过所述选择开关连接所述天线阵列，用于调节所述天线阵列的信号发射频率。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述调谐电路包括：

调谐开关以及与所述主控电路连接的调谐驱动电路，所述调谐开关一端通过所述选择开关连接所述天线阵列，另一端连接所述调谐驱动电路，所述调谐驱动电路用于接收所述主控电路发出的调谐信号，并根据所述调谐信号驱动所述调谐开关闭合，以调节所述天线阵列的信号发射频率。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，还包括：

阻抗匹配电路和功率发射器，所述阻抗匹配电路分别连接所述调谐电路和所述功率发射器，用于完成所述天线阵列与所述功率发射器之间的阻抗匹配，以使所述天线阵列发射探测信号。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括：

泄放开关和与所述主控电路连接的泄放驱动电路，所述泄放开关一端连接所述阻抗匹配电路，另一端连接所述泄放驱动电路，所述泄放驱动电路用于接收所述主控电路发出的泄放信号，并根据所述泄放信号驱动所述泄放开关闭合，以泄放掉所述天线阵列内残余的能量。

7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括：

接收电路，所述接收电路分别连接所述阻抗匹配电路和所述主控电路，用于接收所述天线阵列采集到的回波信号，并将接收到的所述回波信号传输至所述主控电路进行分析处理。

8.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，还包括：

隔离开关和与所述主控电路连接的隔离驱动电路，所述隔离开关一端连接所述功率发射器，另一端连接所述隔离驱动电路，所述隔离驱动电路用于根据所述主控电路发出的隔离信号，驱动所述隔离开关闭合，以隔离所述功率发射器的高压信号。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的电路，其特征在于，还包括：

保护电路，所述保护电路一端连接所述调谐电路，另一端连接所述阻抗匹配电路，用于对所述调谐电路进行过流保护。

10.一种井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内包括如权利要求1至9中任一项所述的井下周向三维扫描核磁共振波谱仪器接口电路。