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(shí)現CAN轉USB的功能，PIC32單片機通過(guò)CAN總線(xiàn)與PC通信

Visual stidio 2008

用途：用戶(hù)界面設計，測井曲線(xiàn)繪制

MAPLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境

用途：編寫(xiě)PIC32主程序，編譯，下載

井下電路部分測試

模擬的衰減曲線(xiàn)波形

模擬產(chǎn)生的衰減曲線(xiàn)如下圖所示：

圖 27 模擬的衰減曲線(xiàn)（100ms/div）

圖 28 模擬的衰減曲線(xiàn)（5ms/div）

曲線(xiàn)峰值3.3V,示波器顯示可以看出，模擬的衰減曲線(xiàn)類(lèi)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(gè)引腳信號如圖 29所示，在一個(gè)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(gè)時(shí)間段相符合。

RD1,RD2,RD3三個(gè)引腳信號如圖 30所示，實(shí)現了對縱向探頭A,橫向探頭B，C分時(shí)采樣的功能。

圖 29 時(shí)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(xiàn)

可編程放大模塊輸出的信號如下圖所示，早、中、晚三個(gè)時(shí)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(xiàn)（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(shí)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(shí)、編程放大的方式對探頭信號進(jìn)行了處理。

• 通信與傳輸技術(shù)研究

以CAN總線(xiàn)為基礎，制定了一套適用于井下系統和地面系統之間協(xié)作的通信協(xié)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(jìn)行處理，繪出內層油管和外層套管的測井曲線(xiàn)，并能同步顯示管道的厚度譜，帶給油井工作者更直觀(guān)的信息。