高分辨率阵列侧向中关于监督电极电位差微弱信号采集方法的改进

侧向类仪器关于监督电极电位差信号测量方式是通过取样电阻、前置放大电路、主放大器、滤波电路、相敏检波电路和模数转换电路组成,构成一个测量通道,放大倍数达到上万倍,接近电路设计的极限。阵列侧向仪器的分辨率取决于上下监督电极中心距L,L越小仪器纵向分辨率越高,要求仪器的屏流比就越大,这就导致测量信号幅度变的非常微弱,达到微伏级,基本上会湮没于电路板上的工频噪声和其它干扰成分中,因此高分辨阵列侧向测井仪器中对监督电极电位差微弱信号的有效检测决定着整支仪器的检测精度,监督电极电位微弱信号检测性能的好坏成为高分辨率阵列侧向实现0.3m高分辨率的关键。针对高分辨率阵列侧向仪器中微弱信号难于精确采集的特点,提出了一种新的精确采集设计方法,已成功用于仪器调试和现场试验中。     

在贴井壁侧向仪器中关于微弱信号精确采集电路的设计方法

针对贴井壁侧向仪器在检测中微弱信号难于精确采集的特点,提出了一种用于微弱信号的精确采集方法。通过优化电极连线,选择合适的工作频率和工作模式,做好信号屏蔽,主电流检测使用变压器隔离和放大,实现了贴井壁侧向仪器在检测中微弱信号的精确采集。实验效果表明:应用该电路对微弱信号的采集提高了一个数量级左右,满足了仪器的设计需求。     

贴井壁侧向中微弱信号的精确采集方法

针对贴井壁侧向仪器中微弱信号难于精确采集的特点,提出了一种用于微弱信号的精确采集方法.通过优化电极连线,选择合适的工作频率和工作模式,做好信号屏蔽,主电流检测使用变压器隔离和放大,实现了贴井壁侧向仪器中微弱信号的精确检测.实验效果表明：应用该电路对微弱信号的采集精度提高了一个数量级左右,满足了仪器的设计需求.     

基于虚拟仪器的过套管测井微弱信号检测研究

有效地检测微弱信号是过套管仪器的核心技术之一.文章介绍了在频域进行的一种高质量的微弱信号检测方法,并用LabVIEW平台,设计出虚拟锁定放大系统,对实验室产生的模拟过套管测井微弱信号进行采集并作研究分析.试验表明,虚拟锁定放大系统可以较好地检测出信噪比不小于-30 dB或最小检测信号幅值不低于10nV的微弱信号.因而,该系统可用于过套管微弱信号检测.     

MIT5530阵列感应测井仪前置放大电路设计

根据微弱信号检测技术和电路低噪声设计基本原理,结合阵列感应仪器本身的接收信号强度微弱、干扰严重等特性,分析阵列感应测井仪器前置放大电路的低噪声单位增益缓冲级模块、第1级放大模块、第2级放大模块及温度补偿模块的设计重点和难点;对电路进行时域、频域和噪声特性仿真;对其温度性能进行实际测试,得出其主要的性能指标。分析前置放大电路容易出现的故障并提出解决措施。验证该前置放大器的可行性和实用性。     

过套管电阻率测井微弱信号采集及处理

过套管电阻率测井是目前最新的一种开发测井方法。该测井技术的关键是极微弱信号（纳伏级）的采集与处理技术。文章就过套管地层电阻率测井中数据采集提出了新的解决方案，设计了一种基于Delta—Sigma技术的24位数据采集系统。板载DSP完成数据的缓冲，并通过RS232接口与上位机通信，接收上位机的控制命令，向上位机发送采样转换数据，从而有效地对极微弱信号进行采集及处理。     

DSC1地震数据采集站（续二）

ADC板 ADC板是DSCI地震数据采集站中的一块电路板,它在采集站中担负着将前放板来的微弱地震信号,先进行采样,使其变成离散化的子样信号,然后根据每个子样信号的大小,进行自动增益控制的放大,最后进行A/D转     

程控放大技术在数据采集系统中的应用

分析了在数据采集系统中采样数据经A/D转换后所产生的量化误差;论述了程控放大技术在数据采集系统中的选择放大作用;介绍了程控放大器PGA100和12 bit高精度模数转换器AD574的功能及其在数据采集系统中的程序设计方法.程控放大技术能使采集到的信号更加接近真值,减小了量化误差,从而提高了采集数据的可靠性和准确性.特别是对微弱信号的采样,能大大扩展测量仪器的动态测量范围.一般只进行2次A/D转换就可以达到相应的要求.     

基于相关检测法的输油管道漏油检测系统设计

以弱信号测试系统为基础,利用传感器检测输油管道漏油点两侧的振动信号,对该信号放大、滤波后进行相关处理,求出两个传感器所采集信号的时间差,实现泄漏点定点检测。该系统通过前置放大和后级放大分开,减小了电缆和漏电的干扰,同时相关算法本身具有较强的抑制干扰和噪声的能力。     

过套管电阻率测井信号源设计研究

过套管电阻率测井技术是我国正在研究的测井高新技术之一。其关键技术之一为极微弱信号的采集与处理．采集处理的有用信号量级为纳伏级,测井信号源是极微弱信号采集与处理系统的一部分。与其他常规测井信号源相比,过套管电阻率测井信号源要求具有高稳定度、高分辨率、超低频、大功率等特点：针对该信号源的特点提出应用直接数字频率合成技术产生所需信号源,应用功率放大技术实现信号的功率放大。模探井实验表明,设计的信号源能满足1500m测井电缆的测井实验要求。     

过套管地层电阻率测井信号调理电路设计

过套管电阻率测井响应信号极其微弱,对前置放大电路的设计要求极高。设计了一种能够放大有用信号,同时抑制噪声的信号调理电路。给出了低噪声电源电路、低噪声前置放大器电路、滤波电路和中间级放大电路的原理及实现方法。通过器件选择和良好的PCB设计降低了噪声的影响。采用了二阶巴特沃斯滤波器电路,使滤波器的截止频率稳定．并具有较高的精度。文验测量表明,该调理电路的整体性能指标达到设计要求。     

录井传感器信号的多通道无线传输

当前的综合录井仪传感器信号都是通过有线电缆来传输的,在实际生产中,有线传输具有安装劳动强度大,安全风险高,信号串扰强等缺点,为了克服这些不足,国内多家录井公司都在积极研制无线传感器。文章介绍的是采用低功耗传感器、微功耗单片机及无线发射模块,将录井中钻台区、出入口区的传感器信号按地址通道进行无线传输和接收处理。这种系统的应用具有数据采集精确、功耗低、传输稳定、抗干扰能力强等特点,具有广阔的应用前景。     

MIT阵列感应测井微弱信号检测采集系统设计

微弱信号检测是阵列感应测井精确测量的关键.介绍了以ADSP2181为核心处理器的数据采集系统实现MIT阵列感应测井仪的微弱信号检测.该系统通过硬件调理电路优化,采用多DSP主从复合结构的模块化功能设计,利用自动增益控制、实时刻度校正和数字相敏检波技术,有效实现对阵列感应线圈系多道多频大动态范围微弱信号的采集处理.测试结果表明,在地层电阻率0.1～100 Ω·m范围内能实现准确测量,相对误差小于5%.     

小波变换及其在去噪中的应用

小波变换是一种能同时在（或空间）和频率域内进行局部化信号分析的新方法。其主要优点在于它在时域（空域）和频率域都有良好的局部化性质,而且由于对高频成分采用逐渐精细的时域（空域）取样步长,从而可以聚焦到信号的任意细节。原则上讲,使用傅里叶变换的运算均可用小波变换代替,而且不受短时窗的局限。在本文法的实现过程中,首先构造尺度函数与小波函数,求出相应的频率响应,利用Ｍａｌｌａｔ算法对信号进行塔式分解,再根     

基于VXI总线常规信号测井模块设计

常规信号测井模块是前端测井信号采集箱中的一块插件，用于基于高速数据采集和数字信号处理的VXI总线的测井地面系统。文章介绍了该模块的电路原理和实现方法，用FPGA器件实现了VXI总线寄存器接口电路设计及数字信号的处理。该模块能准确地采集直流、脉冲、周期等常规测井信号。     

连续管测井机滚筒总成结构设计

为解决水平井测井作业难题,最新研制了一种经济、安全、有效的连续管测井机。介绍了连续管测井机滚筒总成的结构组成和工作原理,对滚筒总成的主要零部件进行了分析计算和结构设计。滚筒总成以其独特的分体双半轴结构,满足了井下测井数据信号传输和液体循环需要,适用于连续管测井机和连续管作业机中。所用的分析和设计方法亦可对连续管装备的研制和设计提供分析和参考。     

数字相敏检波器在测井仪器中的应用研究

在测井仪器的信号采集设计中,需解决在恶劣工作环境中对微弱信号的精确测量的问题。常规的相关检测一般都采用模拟开关相敏检波来实现。然而硬件的相关检测方法,受到元器件温度性能的影响,表现为在高温情况下存在严重的测量误差。文章针对于目前测井仪器中的模拟相敏检波器的存在的稳定性低的缺点,提出了采用数字相敏检波器实现相关检测的的方法。该方法克服了温度变化所产生的影响,能够更精确的进行小信号的相关检测,最后使用MATLAB对文中的数字相敏检波算法进行了仿真验证。     

油气管道内检测新技术与装备的开发及应用

油气管道内检测是保障油气管道安全的最有效的技术措施之一,而近年来出现的高碳钢、大管径、高压力、高流速油气管道对内检测技术与装备提出了新的挑战。为此,在调研电磁内检测新技术、极低频微弱瞬态信号检测新技术以及油气管道内检测新装备工程应用的基础上,基于电磁信号的主动发射与接收实现金属缺陷的检测,研发出电磁控阵检测器新技术与装备;基于杜芬混沌振子对含噪信号进行检测,实现对噪声中的极低频信号的检测,研发出极低频瞬态微弱信号检测新方法与装备,并开展了实际检测工程验证。研究结果表明:(1)研发的电磁控阵内检测新技术,利用直流励磁磁场和高频激励磁场协同作用的机理,仅用小信号激励即可实现响应的摄动效果;(2)引入采集信息成分的压缩采样,可突破内检测器的速度瓶颈,使电磁控阵检测器的检测速度达到创世界记录的8 m/s;(3)研发的基于混沌的极低频微弱瞬态信号检测新方法,可突破高速运动条件下内检测器管外跟踪定位过程中接收信号微弱且持续时间短暂的技术瓶颈,将微弱瞬态信号实时检测的信噪比降低到-10 dB以下。结论认为,该新装备的优越性能已经在实际运行的油气管道检测工程中得到了检验,将为国内主干油气管道的安全运行提供技术支撑和设备保障。     

高分辨率感应测井仪面板设计

介绍一种用于将SL6504高分辨率感应测井仪挂接到通用数控测井系统的感应测井仪面板.该面板以奔腾级PC104模块为核心,具有独立的深度系统,支持多种深度编码方式;采用曼彻斯特编码半双工传输方式与井下仪器通讯,与Atlas3508遥传短节兼容;通过RS-232接口向数控测井系统主机传送数据;采用模拟输出可挂接模拟信号采集设备.采用专用键盘和图形液晶显示器实现人机交互,完成测井、刻度、参数设定、刻度文件转储等功能.