CN205078268U - Wts传输四臂井径测井仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种WTS传输四臂井径测井仪器，其包括电源电路、信号处理电路和信号采集电路，其中信号采集电路包括采集电路、数据处理及传输电路和通讯电路。本实用新型能够与3514遥传通讯短节可组成最简单的WTS接口井径测量系统，同时，信号处理电路和信号采集电路集成在一起并安装在仪器的保温瓶内，减少了信号采集处理块易损坏和连接焊接点受温度影响而虚接等问题，本实用新型的结构设计提高了整体电路器件的耐温性能，结构简单易于维修。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油勘探测井技术领域，尤其是一种WTS传输四臂井径测井仪器。
背景技术
3700系列井径测井仪器为非WTS(电缆遥测系统)类仪器，而要和ECLIPS-5700成像测井系统(WTS类仪器)进行组合测井，必须通过3516适配仪进行模数转换，再直接挂接3514遥传通讯短节进行测井。
目前，3700井径测井仪器信号传输采用模拟量传输，不能直接与5700成像系统相应仪器进行组合测井，必须挂接3516适配仪后方可进行测井，为此，小队根据工程需求必须携带两种系列的井径仪器(3700系列和5700系列)进行测井，造成工作量增加以及不必要的人力和物力的浪费。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种WTS传输四臂井径测井仪器，其能够达到对仪器信号传输和转换的准确、快速、可靠，做到仪器双重性能的应用。
为了解决上述技术问题，本实用新型的WTS传输四臂井径测井仪器包括
电源电路，提供+5V、±12V电源，交流180V供电，首先通过电源变压器降压，然后接入电源板，再通过全波整流、滤波、稳压，为信号采集电路提供电源；
信号处理电路，用于将井径信号接收、放大到合理的采集范围并将放大后的井径信号输出至所述信号采集电路，信号处理电路采用恒流源供电，当恒流流过井径电位器，连续采集电位器上的电压值，信号处理电路的数量为两个且两个信号处理电路的信号处理一致，可同时测量双向(X、Y)的井径；以及
所述信号采集电路，包括采集电路、数据处理及传输电路和通讯电路，其中采集电路包括U4(MAX197)，U4(MAX197)是一个12位的逐次逼近型AD转换器,具有8路采集通道，内置电压基准，数据处理及传输电路包括U3(C8051F500)，U3(C8051F500)使用外部中断0接收遥传发来的启动采集命令和上传数据命令，通过IO口控制AD转换器MAX197，将放大后的井径信号数据通过数字滤波处理，然后转换为标准的WTS格式，再通过U3(C8051F500)的P4端口移位输出，通讯电路采用曼彻斯特码进行相位编码，由遥传3514XA下发命令CMD+和CMD-，经过变压器T1,再到U1(DS78C20)可提供两路CMOS差分线驱动器，下发的命令通过U1处理，输出TTL电平信号/INT0,/INT0信号进入U3(C8051F500)的I/O口，U3(C8051F500)通过外部中断触发方式，解析3514下发的启动采集命令和上传数据命令。
所述信号处理电路和信号采集电路安装在保温瓶内。
本实用新型的有益效果是：本实用新型可以对接收的井径信号进行模拟放大，且又对模拟放大的信号进行模数转换，并把这些数据发送给3514遥传通讯短节进行处理，达到对仪器信号传输和转换的准确、快速、可靠，做到仪器双重性能的应用。本实用新型有信号处理电路，还有采集电路、数据处理及传输电路以及通讯电路，能够与3514遥传通讯短节可组成最简单的WTS接口井径测量系统，这也区别于一般四臂井径仪器只是具有信号处理电路而无信号采集与处理集成电路。同时，将信号处理电路和信号采集集成电路安装在仪器保温瓶内，减少了信号采集处理块易损坏和连接焊接点受温度影响而虚接等问题，此结构设计提高了整体电路器件的耐温性能，结构简单易于维修，这也区别于一般四臂井径仪器信号处理电路无保温瓶装置。
附图说明
图1为本实用新型WTS传输四臂井径测井仪器的结构示意图；
图2为本实用新型中信号处理电路和信号采集电路的集成电路示意图；
图3为本实用新型中电源电路示意图；
图4为本实用新型中信号处理电路示意图；
图5为本实用新型中采集电路示意图；
图6为本实用新型中数据处理及传输电路示意图；
图7为本实用新型中通讯电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
参见图1至图7，本实用新型的WTS传输井径测井仪器是一种石油勘探领域具有对接收井径信号进行放大又对放大信号进行数字化处理，经过WTS传输，无需挂接3516适配器，可直接与5700系列相应仪器组合测井，并且该仪器与新研制的多功能井径仪器进行组合测井，也可与3700系列相应井径仪器组合测井，达到对井径信号传输和转换的准确、快速、可靠的WTS传输井径测井仪器。
图1为本实用新型WTS传输四臂井径测井仪器的结构示意图。其中1卡簧，2插座(32芯)，3密封O型圈，4螺套，5上接头，6密封O型圈，7锁紧螺母，8螺柱，9胶套，10顶环，11筒形体外壳，12电源骨架，13大螺钉，14小螺钉，15连接座，16隔热体，17吸热体，18信号采集骨架，19接口端，20保温瓶，21骨架连接头，22限位销，23插头(32芯)，24定位销，25下接头；
如图1所示，一种WTS传输四臂井径测井仪器，其结构组成如下：包括上接头5、筒形体外壳11和下接头24，还包括依次组装在所述筒形体外壳11内的电源电路部件、隔热体16、吸热剂17、保温瓶组件，它们依次连接而成；所述保温瓶组件内有信号采集骨架18和信号处理组件以及信号集成组件。所述筒形体外壳11内的电源电路部件为一中心横板的电源骨架12，电源骨架12上安装有固定的电源电路部件和连接座15，电源电路部件在电源骨架12的中心位置上，连接座15在电源骨架12的后端位置上用于信号线的连接与转换；所述电源电路部件的前端为圆形中心凸形孔用以总信号线的穿出，所述电源电路部件的后端也为具有一定直径的圆形中心孔，用于电源线和信号线的穿过；同时，所述电源电路部件的后端与隔热体16的一端相接；所述隔热体16的另一端与吸热剂17的一端相铰接；所述吸热剂17的另一端与保温瓶内的信号采集骨架18的一端相铰接。所述电源电路部件由电路骨架12、变压器以及电源板组成，所述变压器安装在电源骨架12的一面上；所述电源板安装在电源骨架12的另一面上。
进一步地，所述本仪器筒形体外壳11内的保温瓶20内部有信号采集骨架18、电子线路组件和信号采集组件；所述保温瓶20的固定连接是通过螺丝与电源骨架12一端上的螺丝孔进行固定连接。所述信号采集骨架18一端与长圆形吸热剂的一端通过螺钉进行固定连接；所述信号采集骨架18的另一端为一固定圆块；所述信号采集骨架18也为一中心横板的机械骨架，在信号采集骨架18上安装有信号处理与采集集成板(电子线路组件)，并在其两端分别装有用于信号传输(信号上传和接收)的通讯传输接口端19。
如图2所示，本实用新型的电路包括电源电路板、信号处理与采集板(信号处理电路、采集电路、数据处理及传输电路以及通讯电路)。电源电路板安装在仪器筒形体外壳内的电源骨架12上；信号处理与采集板安装在保温瓶20内的信号采集骨架18上。
如图3所示，本实用新型的电源电路提供+5V、±12V电源，首先给仪器供180VAC交流电，通过变压器降压，然后经过整流桥接入电源板，再通过全波整流、滤波、稳压，为井径采集电路提供稳压电源。
如图4所示，所述电子线路组件中的信号处理电路是接收井径测量信号，它采用恒流源供电，当恒流流过井径电位器，连续采集电位器上的电压值。电子线路由两路井径信号测量处理电路组成，两路信号处理是一样的，可以同时测量双向(X、Y)的井径，以其中一路的信号处理电路为例，恒流源电路由电阻R18、电阻R19、三极管Q2(8550)、稳压二极管D8和二极管D9组成，恒流电流由Q2的集电极流出，电路输入端(CALIN)接电位器，当井径臂动作时，电位器随之线性变化，CALIN处的电压信号也随之线性变化，而且CAL1IN处的信号再经过由U5组成的同相放大器，将井径信号放大到合理的采集范围，由U5输出端(CAL1)输出的放大信号至AD采集电路。
如图5所示，所述电子线路组件中的信号采集电路主要作用是为井径电位器提供两路恒流供电，并将两路井径信号放大、采集、处理，然后将井径信号数据传输给遥传。所述信号采集电路主要由采集电路、数据处理及传输电路和通讯电路组成采集处理板。其中采集电路主要由U4(MAX197)组成，U4是一个12位的逐次逼近型AD转换器,具有8路采集通道，内置电压基准。
如图6所示，所述电子线路组件中信号采集电路的数据处理及传输电路是整个井径信号采集处理的核心技术，U3(C8051F500)是数据通讯的核心电路，它使用外部中断0接收遥传发来的启动采集命令和上传数据命令，通过IO口控制AD转换器MAX197，将井径信号数据通过数字滤波处理，然后转换为标准的WTS格式，再通过U3的P4端口移位输出。
如图7所示，所述电子线路组件中信号采集电路的通讯电路采用曼彻斯特码进行相位编码，由遥传3514XA下发命令CMD+和CMD-，经过变压器T1,再到U1(DS78C20)，U1可提供两路CMOS差分线驱动器，下发的命令通过U1处理，输出TTL电平信号/INT0,/INT0信号进入U3的I/O口，U3通过外部中断触发方式，解析3514遥传短节下发的启动采集命令和上传数据命令。当U3接收到上传数据命令后，U3的I/O口P46和P47分别输出PCM+和PCM-，PCM+和PCM-信号进入U2(DS1633),DS1633的主要作用是提供两路驱动，然后再经过变压器T2输出DAT+和DAT-两路信号到3514仪器，将井径信号数据传送给3514遥传短节，再由3514遥传将数据传输到地面系统。
本实用新型的工作过程：
具体使用时，首先将安装好的WTS传输四臂井径仪器分别与多功能井径仪器(现以此仪器为例)、3514遥传短节、5720地面系统组装完毕后，之后，通电180VAC，打开地面检测服务表，观测多功能井径仪器工作情况，屏幕显示两道井径数值(CAL1、CAL2)，或观测两道井径曲线运行的对称性。检测数据准确表明WTS传输四臂井径仪器的数据处理和传输以及通讯正常，工作状态完好。
本实用新型的WTS传输四臂井径测井仪器，可以对接收的井径信号进行模拟放大，且又对模拟放大的信号进行模数转换，并把这些数据发送给3514遥传通讯短节进行处理，达到对仪器信号传输和转换的准确、快速、可靠，做到仪器“双重”性能的应用。该仪器有井径信号测量电路，还有采集电路、数据处理及传输电路以及曼彻斯特码通讯电路，能够与3514遥传通讯短节可组成最简单的WTS接口井径测量系统，这也区别于一般四臂井径仪器只是具有信号处理电路而无信号采集与处理集成电路。同时，采集处理板安装在仪器保温瓶内，减少了信号采集处理板易损坏和焊接点受温度影响而虚接等问题，此结构设计提高了整体电路器件的耐温性能，仪器结构简单，易于拆卸与维修，这也区别于一般四臂井径仪器信号处理电路无保温瓶装置。
本实用新型的WTS传输四臂井径测井仪器其技术指标简略如下：
最大压力：140MPa；最高温度：200℃；仪器直径：Φ89mm；仪器长度：1330mm；测量范围：-24mv±6mv到+4808mv±48mv。
综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。
Claims (2)
1.一种WTS传输四臂井径测井仪器，其特征在于：包括
电源电路，提供+5V、±12V电源，交流180V供电，首先通过电源变压器降压，然后接入电源板，再通过全波整流、滤波、稳压，为信号采集电路提供电源；
信号处理电路，用于将井径信号接收、放大到合理的采集范围并将放大后的井径信号输出至所述信号采集电路，信号处理电路采用恒流源供电，当恒流流过井径电位器，连续采集电位器上的电压值，信号处理电路的数量为两个且两个信号处理电路的信号处理一致，可同时测量双向(X、Y)的井径；以及
所述信号采集电路，包括采集电路、数据处理及传输电路和通讯电路，其中采集电路包括U4，U4是一个12位的逐次逼近型AD转换器,具有8路采集通道，内置电压基准，数据处理及传输电路包括U3，U3使用外部中断0接收遥传发来的启动采集命令和上传数据命令，通过IO口控制AD转换器MAX197，将放大后的井径信号数据通过数字滤波处理，然后转换为标准的WTS格式，再通过U3的P4端口移位输出，通讯电路采用曼彻斯特码进行相位编码，由遥传3514XA下发命令CMD+和CMD-，经过变压器T1,再到U1可提供两路CMOS差分线驱动器，下发的命令通过U1处理，输出TTL电平信号/INT0,/INT0信号进入U3的I/O口，U3通过外部中断触发方式，解析3514下发的启动采集命令和上传数据命令。
2.按照权利要求1所述的WTS传输四臂井径测井仪器，其特征在于：所述信号处理电路和信号采集电路安装在保温瓶内。
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