可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀的製作方法

2023-10-06 13:34:54

專利名稱：可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油地質勘探和天然氣勘探技術領域的聲波測井儀器，尤其 是涉及一種可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀。 二、背景技術背景技術中，目前在油田測井技術中，聲波時差測井是石油勘探中佔有很重要的 地位。聲波測井，特別是在裸眼井中，聲波測井儀用來測量井眼周圍介質的聲波特性。可以 劃分巖性，判斷氣層，確定底層孔隙度及估計地層異常壓力。聲波測井中，由於井下的聲波 信號非常的弱，因此需要在電路上對聲波信號進行放大，但是無限制的放大是不可行的，那 麼，具體需要放大多少倍，在不同的地層，聲波信號的強度不同，所需要放大的倍數也不同， 這就要求井下儀根據前一次的波形來判斷下一次的聲波信號需要放大多少倍。傳統的聲波 增益只有8道，並且是由電阻網絡組成，放大的倍數有限，不能滿足測井的需要。
三、實用新型內容本實用新型為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種可實現實時自動增益 控制的數字聲波多級井下儀，其能達到多組自動增益控制的要求，使得聲波測井的增益範 圍更廣，使用方便，可靠性高。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為一種可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀，包括主控器和數字電位器， 其特徵在於數字電位器有多級電阻值，數字電位器的串行數據輸入和串行時鐘分別與主控 器的串行數據輸入和串行時鐘連接，數字電位器的片選與主控器的通用輸入輸出接口連接。上述數字電位器有128級電阻值。與現有技術相比，本實用新型具有的優點和效果如下1、傳統的聲波增益採用8個電阻和模擬開關進行增益選擇；2、該系統的聲波增益採用128級數字電位器，程控增益的範圍廣，可選的級數多；3、傳統的增益控制連線多，該系統只需要SPICLK串行時鐘線、SPIDIN串行數據線 和片選CS即可，使得連線非常方便。

圖1為本實用新型的電路原理圖；圖2為主控器與數字電位器的連接圖；圖3為數字電位器MAX5439的時序圖。圖中，1-數字電位器，2-主控器。
五具體實施方式
本實用新型數字聲波井下儀自動增益控制選用128個檔位，每_3dB—個帶寬。由於聲波的信號幅值跨度較大，普通的數字電位器雖然檔位較多，但是不能夠滿足聲波測井的要求，而數字電位器MAX5439它的電壓範圍在士 15V，並且有128個抽頭，滿足聲波測井的 要求。參見圖1，自動增益採用數字電位器1，數字電位器1採用MAX5439，它有128級電阻 值，電阻值從O-IOOKΩ。數字電位器與電阻R8並聯，來選擇不同的阻值。其中，數字電位 器1的控制由主控器通過SPI串口進行控制。參見圖2，數字電位器1作為從模式，主控器 2作為主模式，數字電位器1的SPIDIN(串行數據輸入)、SCLK(串行時鐘)分別和主控器2 的SPIDIN(串行數據輸入)和SCLK(串行時鐘)連接，數字電位器1的片選與主控器2的 GPIO(通用輸入輸出接口)連接，來選擇是否需要該數字電位器進行工作。主控器2通過 軟體對SPI (穿行外圍接口)編程，通過串行通訊的方式對數字電位器MAX5439進行控制， 從而選擇不同的電阻值，使得數字聲波的增益選擇不同的檔位。參見圖3，圖3為數字電位 器MAX5439的時序圖，圖中CS-片選信號，SCLK-串行時鐘，DIN-數據輸入，D0-D7-數據， MSB-加權位，LSB-最低有效位。圖中的時鐘由主控器2的時鐘來控制，片選信號05#也由 主控器2進行選擇。每次傳Sbit的數據的時候，片選信號為低電平，傳完Sbit數後片選為 高。主控器2將需要的數據通過SPI (串行外設接口)的DIN(數據輸入)傳給數字電位器 1，數字電位器1工作在要求的狀態，從而達到多組自動增益控制的要求，每-3dB —個檔位， 使得聲波測井的增益範圍更廣。
權利要求一種可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀，包括主控器和數字電位器，其特徵在於數字電位器(1)有多級電阻值，數字電位器(1)的串行數據輸入和串行時鐘分別與主控器(2)的串行數據輸入和串行時鐘連接，數字電位器(1)的片選與主控器(2)的通用輸入輸出口連接。
2.根據權利要求1所述的可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀，其特徵在 於所述數字電位器(1)有128級電阻值。
專利摘要本實用新型涉及一種可實現實時自動增益控制的數字聲波多級井下儀，其能達到多組自動增益控制的要求，使得聲波測井的增益範圍更廣，使用方便，可靠性高。本實用新型包括主控器和數字電位器，數字電位器有128級電阻值，數字電位器的SPIDIN和SCLK分別和主控器的SPIDIN和SCLK連接，數字電位器的片選與主控器的GPIO連接。
文檔編號E21B49/00GK201554457SQ20092003496
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月12日 優先權日2009年10月12日
發明者江波, 熊志華, 肖江濤, 葛萬勇, 藺暑霞, 高怡 申請人:西安威爾羅根能源科技有限公司