CN205193019U - 一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，包括钻台、钻铤、探伤装置和智能通讯终端，该用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统通过无线通讯模块与智能通讯终端实时通讯，实现工作人员对钻铤工作状态的实时监控；通过超声波发射模块和超声波接收模块分别用来控制探头向相邻的探头发出超声波和接收相邻的探头发出的超声波，从而实现了对钻铤各个部分进行可靠探伤，其中通过第一二极管和第二二极管组成的反并联电路接地达到隔离目的，保护了超声波接收模块，从而提高了超声波接收模块的可靠性，同时通过三极管组成的共射极放大电路，保证了信号放大电路的稳定性，进一步提高了信号放大的可靠性。

Description

一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统。

背景技术

在石油勘探领域，在对石油开采的前期，离不开对该地区石油的勘探，二石油勘探离不开钻铤对勘探的支持。

由于钻铤的工作环境比较恶劣，所以内部出现裂缝的情况在所难免，但是因为钻铤在工作时，所处的位置较深，人们无法现场进行测试，这样就大大影响了勘探的可靠性。所以设计一套适用于钻铤的探伤系统是石油勘探必须研究的一个话题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术缺少很好的钻铤探伤系统的不足，提供一种能够实时探测且探测稳定可靠的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，包括钻台、竖直设置的钻铤、若干均匀设置在钻铤中的探伤装置和智能通讯终端，所述钻铤设置在钻台底部，所述探伤装置与智能通讯终端无线连接，所述探伤装置包括驱动装置、两个位于驱动装置两侧的驱动轴和两个探头，所述驱动轴的数量与探头的数量一致且一一对应，所述驱动装置通过驱动轴与对应的探头传动连接；

所述钻台中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统、与中央控制系统连接的无线通讯模块、超声波发射模块、超声波接收模块、超声波分析模块和工作电源模块，所述探头分别与超声波发射模块和超声波接收模块电连接；

所述超声波接收模块包括依次连接的前级放大模块、开关切换模块、带通滤波模块和后级放大模块，所述前级放大模块包括前级放大电路，所述前级放大电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第二二极管和三极管，所述三极管的基极与第一电阻、第一电容和第二电容组成的串联电路连接，所述第一二极管和第二二极管组成的反并联电路一端接地，另一端分别与第一电容和第二电容连接，所述三极管的发射极通过第四电阻外接5V直流电压电源，所述三极管的基极通过第二电阻与三极管的集电极连接，所述三极管的集电极通过第三电阻接地，所述三极管的集电极与第三电容连接。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的实用性，所述智能通讯终端为智能手机。

作为优选，由于超声波纵波的传输速度比横波快，为了提高钻铤探伤系统的探伤检测的效率，所述探头发出的超声波为纵波。

作为优选，由于超声波探伤有衰减现象，为了提高钻铤探伤系统的检测的可靠性，所述相邻两个探伤装置的距离为50米。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的实用性，所述超声波分析模块电连接有显示模块，所述显示模块为电容式触摸液晶屏。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的可持续工作能力，所述钻台中设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的开关切换模块的切换效率和可靠性，所述开关切换模块采用的芯片型号为CD4066。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的前级放大电路的可靠性，所述三极管为NPN三极管。

本实用新型的有益效果是，该用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统通过无线通讯模块与智能通讯终端实时通讯，实现工作人员对钻铤工作状态的实时监控；通过超声波发射模块和超声波接收模块分别用来控制探头向相邻的探头发出超声波和接收相邻的探头发出的超声波，从而实现了对钻铤各个部分进行可靠探伤，其中通过第一二极管和第二二极管组成的反并联电路接地达到隔离目的，保护了超声波接收模块，从而提高了超声波接收模块的可靠性，同时通过三极管组成的共射极放大电路，保证了信号放大电路的稳定性，进一步提高了信号放大的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的结构示意图；

图2是本实用新型的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的探伤装置的结构示意图；

图3是本实用新型的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的前级放大电路的电路原理图；

图4是本实用新型的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的系统原理图；

图5是本实用新型的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的超声波接收模块的系统原理图；

图中：1.钻台，2.钻铤，3.探伤装置，4.智能通讯终端，5.驱动装置，6.驱动轴，7.探头，8.中央控制系统，9.无线通讯模块，10.超声波发射模块，11.超声波接收模块，12.超声波分析模块，13.工作电源模块，14.显示模块，15.蓄电池，16.前级放大模块，17.开关切换模块，18.带通滤波模块，19.后级放大模块，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，D1.第一二极管，D2.第二二极管，Q1.三极管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图5所示，一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，包括钻台1、竖直设置的钻铤2、若干均匀设置在钻铤2中的探伤装置3和智能通讯终端4，所述钻铤2设置在钻台1底部，所述探伤装置3与智能通讯终端4无线连接，所述探伤装置3包括驱动装置5、两个位于驱动装置5两侧的驱动轴6和两个探头7，所述驱动轴6的数量与探头7的数量一致且一一对应，所述驱动装置5通过驱动轴6与对应的探头7传动连接；

所述钻台1中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统8、与中央控制系统8连接的无线通讯模块9、超声波发射模块10、超声波接收模块11、超声波分析模块12和工作电源模块13，所述探头7分别与超声波发射模块10和超声波接收模块11电连接；

所述超声波接收模块11包括依次连接的前级放大模块16、开关切换模块17、带通滤波模块18和后级放大模块19，所述前级放大模块16包括前级放大电路，所述前级放大电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2和三极管Q1，所述三极管Q1的基极与第一电阻R1、第一电容C1和第二电容C2组成的串联电路连接，所述第一二极管D1和第二二极管D2组成的反并联电路一端接地，另一端分别与第一电容C1和第二电容C2连接，所述三极管Q1的发射极通过第四电阻R4外接5V直流电压电源，所述三极管Q1的基极通过第二电阻R2与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的集电极通过第三电阻R3接地，所述三极管Q1的集电极与第三电容C3连接。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的实用性，所述智能通讯终端4为智能手机。

作为优选，由于超声波纵波的传输速度比横波快，为了提高钻铤探伤系统的探伤检测的效率，所述探头7发出的超声波为纵波。

作为优选，由于超声波探伤有衰减现象，为了提高钻铤探伤系统的检测的可靠性，所述相邻两个探伤装置3的距离为50米。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的实用性，所述超声波分析模块12电连接有显示模块14，所述显示模块14为电容式触摸液晶屏。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的可持续工作能力，所述钻台1中设有蓄电池15，所述蓄电池15与工作电源模块13电连接。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的开关切换模块17的切换效率和可靠性，所述开关切换模块17采用的芯片型号为CD4066。

作为优选，为了提高钻铤探伤系统的前级放大电路的可靠性，所述三极管Q1为NPN三极管。

该用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统通过超声波对钻铤2进行探伤，再探伤装置3不工作时，驱动装置5就控制探头7离开测试点，当需要进行探测时，则驱动装置5就控制探头7达到指定位置，随后通过探头7发送超声波对钻铤2的内部进行探伤，从而保证了对钻铤2的探伤检测。其中中央控制系统8用于控制各个模块，从而提高了系统的可靠性；超声波发射模块10和超声波接收模块11分别用来控制探头7向相邻的探头7发出超声波和接收相邻的探头7发出的超声波，从而实现了对钻铤2各个部分进行可靠探伤，再通过超声波分析模块12对超声波进行分析，从而判断钻铤2各个部分的情况，进一步提高了探伤的可靠性；最后通过无线通讯模块9与智能通讯终端4实时通讯，实现工作人员对钻铤2工作状态的实时监控。工作电源模块13则用于保证各个模块的正常工作，保证了系统的可靠性。

该用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统的超声波接收模块11中：信号首先经过前级放大模块16初步放大以后，再由模拟开关CD4066组成的开关切换模块17切换至所需的带通滤波模块18进行滤波放大，最后再经后级放大电路19进行放大。其中前级放大模块16中的前级放大电路，首先经过第一二极管D1和第二二极管D2组成的反并联电路接地达到隔离目的，当发射的时候，高压脉冲信号将直接通过第一二极管D1和第二二极管D2组成的反并联电路接地，不会烧坏接收电路，从而提高了超声波接收模块11的可靠性，当探头7接收的时候，微小的信号无法使第一二极管D1和第二二极管D2组成的反并联电路导通，相当于断路，微小信号由后续接收电路放大接收。放大部分由三极管Q1组成的共射极放大电路，第二电阻R2和第四电阻R4为负反馈电阻，起到稳定偏置点的作用。从而提高了信号放大的可靠性。

与现有技术相比，该用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统通过无线通讯模块9与智能通讯终端4实时通讯，实现工作人员对钻铤2工作状态的实时监控；通过超声波发射模块10和超声波接收模块11分别用来控制探头7向相邻的探头7发出超声波和接收相邻的探头7发出的超声波，从而实现了对钻铤2各个部分进行可靠探伤，其中通过第一二极管D1和第二二极管D2组成的反并联电路接地达到隔离目的，保护了超声波接收模块11，从而提高了超声波接收模块11的可靠性，同时通过三极管Q1组成的共射极放大电路，保证了信号放大电路的稳定性，进一步提高了信号放大的可靠性。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，包括钻台(1)、竖直设置的钻铤(2)、若干均匀设置在钻铤(2)中的探伤装置(3)和智能通讯终端(4)，所述钻铤(2)设置在钻台(1)底部，所述探伤装置(3)与智能通讯终端(4)无线连接，所述探伤装置(3)包括驱动装置(5)、两个位于驱动装置(5)两侧的驱动轴(6)和两个探头(7)，所述驱动轴(6)的数量与探头(7)的数量一致且一一对应，所述驱动装置(5)通过驱动轴(6)与对应的探头(7)传动连接；

所述钻台(1)中设有中央控制装置，所述中央控制装置包括中央控制系统(8)、与中央控制系统(8)连接的无线通讯模块(9)、超声波发射模块(10)、超声波接收模块(11)、超声波分析模块(12)和工作电源模块(13)，所述探头(7)分别与超声波发射模块(10)和超声波接收模块(11)电连接；

所述超声波接收模块(11)包括依次连接的前级放大模块(16)、开关切换模块(17)、带通滤波模块(18)和后级放大模块(19)，所述前级放大模块(16)包括前级放大电路，所述前级放大电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和三极管(Q1)，所述三极管(Q1)的基极与第一电阻(R1)、第一电容(C1)和第二电容(C2)组成的串联电路连接，所述第一二极管(D1)和第二二极管(D2)组成的反并联电路一端接地，另一端分别与第一电容(C1)和第二电容(C2)连接，所述三极管(Q1)的发射极通过第四电阻(R4)外接5V直流电压电源，所述三极管(Q1)的基极通过第二电阻(R2)与三极管(Q1)的集电极连接，所述三极管(Q1)的集电极通过第三电阻(R3)接地，所述三极管(Q1)的集电极与第三电容(C3)连接。

2.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述智能通讯终端(4)为智能手机。

3.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述探头(7)发出的超声波为纵波。

4.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述相邻两个探伤装置(3)的距离为50米。

5.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述超声波分析模块(12)电连接有显示模块(14)，所述显示模块(14)为电容式触摸液晶屏。

6.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述钻台(1)中设有蓄电池(15)，所述蓄电池(15)与工作电源模块(13)电连接。

7.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述开关切换模块(17)采用的芯片型号为CD4066。

8.如权利要求1所述的用于石油勘探的采用超声波探伤技术的钻铤探伤系统，其特征在于，所述三极管(Q1)为NPN三极管。