电磁探头的瞬变发射电流采集电路设计
2015-05-21张守伟臧德福管林华侯伟东
仪表技术与传感器 2015年5期
关键词:信号
张守伟,臧德福,管林华,侯伟东
(1.胜利油田博士后科研工作站,山东东营 257096;2.中石化胜利石油工程有限公司测井公司,山东东营 257096)
0 引言
在油田测井领域,以瞬变电磁理论为原理的电磁探伤测井技术实现了对油管、套管损害状况进行测试[1]。在油田测井服务中成熟的仪器有俄罗斯EMDS-TM-42T和俄罗斯MID-K仪器,近年,瞬变电磁探测技术逐步向套管外延伸,可穿透套管进行管外电阻率的测量[2],发展为瞬变电磁法过套管电阻率测井这一新的技术。
瞬变电磁仪器的核心部件之一是电磁探头,由于井眼尺寸的限制,发射线圈和接收线圈绕制在同一个骨架上,并装入磁性材料,制作在一起称为电磁探头。进行探头制作,电磁探头性能直接影响测量信号的质量,对电磁探头的电性特征进行实验测试时,探头发射电流需要实时监测。另外,研制瞬变电磁仪器也需要对电磁探头的发射电流进行实时测量,作为一个重要的仪器测量数据上传。为此,本文针对电磁探头发射电流的采集设计了电路系统,实现方法是通过大功率电阻把电流信号进行取样,输入到运算放大器放大为可测量的电压模拟信号,再经过线性光耦隔离变换最终输出到单片机A/D端口进行实时采集。
1 串入电阻实现电流取样
瞬变电磁仪器发射的信号是周期性重复的双极性脉冲,双极性脉冲激励波形有矩形波、半正弦波和梯形波等。在测井中,探伤仪器使用双极性矩形波。双极性矩形脉冲的发射频率是每秒产生的矩形脉冲数,周期为T的脉冲序列,则发射频率f=1/T。……
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