基于電磁感應的多層管柱電磁探傷測井系統
MOTECH LPS-305S數控式直流穩壓電源
特性:工頻220V輸入,兩路雙極性電壓輸出
用途:系統供電
特殊要求:供電電壓可調,電壓穩定
Agilent 7104示波器
特性:4通道,采樣速率達4GSa/s
用途:檢測波形
特殊要求:采樣速率快,多通道
致遠USB CAN-2A CAN接收設備
用途:實現CAN轉USB的功能,PIC32單片機通過CAN總線與PC通信
Visual stidio 2008
用途:用戶界面設計,測井曲線繪制
MAPLAB開發環境
用途:編寫PIC32主程序,編譯,下載
井下電路部分測試
模擬的衰減曲線波形
模擬產生的衰減曲線如下圖所示:

圖 27 模擬的衰減曲線(100ms/div)

圖 28 模擬的衰減曲線(5ms/div)
曲線峰值3.3V,示波器顯示可以看出,模擬的衰減曲線類似指數衰減,但在后期有紋波干擾。
可編程模塊控制信號
RD12,RD13,RD4三個引腳信號如圖 29所示,在一個周期內交替有效(低電平),有效期分別為9ms,24ms,75ms,和之前劃分的早,中,晚三個時間段相符合。
RD1,RD2,RD3三個引腳信號如圖 30所示,實現了對縱向探頭A,橫向探頭B,C分時采樣的功能。

圖 29 時期劃分控制信號

圖 30 探頭選擇控制信號
編程放大后的信號曲線
可編程放大模塊輸出的信號如下圖所示,早、中、晚三個時期的放大倍數分別為2, 5.5, 11。

圖 31 編程放大后的衰減曲線(50ms/div)

圖 32 編程放大后(綠)和放大前(黃)的信號(20ms/div)
總結
我們團隊主要實現了電磁探傷系統的以下功能:
- 井下硬件電路的設計
選擇了合適的信號處理芯片,以分時、編程放大的方式對探頭信號進行了處理。
- 通信與傳輸技術研究
以CAN總線為基礎,制定了一套適用于井下系統和地面系統之間協作的通信協議。
- 數據處理,解釋系統的研究
地面解釋系統對采集到的數據進行處理,繪出內層油管和外層套管的測井曲線,并能同步顯示管道的厚度譜,帶給油井工作者更直觀的信息。


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