[發明專利]一種脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路

有效

• 申請號: 201310106619.6
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103235340A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 吳文河;鞠曉東;喬文孝;王德國;盧俊強
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01V1/40
• 分類號: G01V1/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 郭智

技術領域

本發明涉及應用地球物理領域，尤其涉及一種脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路。

背景技術

聲波測井儀器向陣列化和相控陣方向發展，發射聲系也通常由多個發射換能器組成且采用相控陣技術以提高發射能量或控制聲波能量輻射方向。為了實現有效的相控激勵，發射換能器激勵電路必須輸出時序和脈沖寬度都非常精準的激勵脈沖。

目前，通常采用的換能器激勵電路一般由儲能單元、觸發脈沖控制單元、大功率開關管和激勵脈沖變壓器組成。這種變壓器激勵電路采用的激勵變壓器一般體積都比較大，不適合激勵通道比較多時采用，而且激勵變壓器輸出的激勵脈沖寬度和波形主要受激勵變壓器次級繞組參數和發射換能器自身參數所控制，不能實現精準的脈沖寬度和脈沖前后沿控制。對于多極子組合發射換能器，通常采用激勵脈沖換向的方式形成單極、偶極或四極工作模式，而激勵脈沖變壓器實現換向功能通常需要增加繞組和相應的驅動控制電路，且由于脈沖變壓器繞組參數和發射換能器自身參數差異，導致各通道輸出波形之間或同一輸出通道的正向與反向輸出波形之間差異較大，影響激勵效果。

因此，如何實現精準的激勵脈沖控制、縮小激勵電路所占用的空間和實現換向激勵，是本領域的技術人員面臨的關鍵技術難題。

發明內容

本發明提供一種脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路，以實現在狹小空間內對聲波測井儀器發射換能器進行激勵。

本發明提供了一種脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路，所述脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路包括：儲能單元、觸發控制單元和高壓切換控制單元，其中：

所述高壓切換控制單元內部由浮地隔離驅動電路、高位開關和低位開關組成，所述高壓切換控制單元與所述儲能單元和發射換能器分別相連，用于在所述觸發控制單元的控制下，通過控制所述儲能單元輸出的高壓能量，對所述發射換能器進行正向或反向激勵。

可選的，所述浮地隔離驅動電路具有兩個輸入端口，分別為：高位激勵觸發輸入端和低位激勵觸發輸入端，所述兩個輸入端口均與所述觸發控制單元相連。

可選的，所述浮地隔離驅動電路具有兩個輸出端口，所述高位開關和所述低位開關分別與所述浮地隔離驅動電路的相應輸出端口相連，所述高位開關的輸入端與所述儲能單元的輸出端相連，所述高位開關的輸出端與所述低位開關的輸入端和所述發射換能器的輸入端相連，所述低位開關的輸出端接地。

可選的，所述脈沖可換向的聲波測井換能器的發射激勵電路包括多個高壓切換控制單元，以進行多路組合，在所述觸發控制單元的控制下實現相控激勵或換向激勵

上述技術方案具有如下有益效果：因為采用所述脈沖可換向的聲波測井換能器發射直接激勵電路包括：儲能單元、觸發控制單元和高壓切換控制單元，其中：所述高壓切換控制單元內部由浮地隔離驅動電路、高位開關和低位開關組成，所述高壓切換控制單元與所述儲能單元和發射換能器分別相連，用于在所述觸發控制單元的控制下，通過控制所述儲能單元輸出的高壓能量，對所述發射換能器進行正向或反向激勵的技術手段，由于所述高壓切換控制單元內部只包含隔離驅動和高壓開關等半導體器件，不包括體積較大的脈沖變壓器，所以達到了如下的技術效果：實現了在占用較小的空間時對激勵脈沖的寬度和時序進行精準的控制，而且激勵脈沖前后沿均可非常陡，更利于提高發射換能器激發效率。另外，高壓切換控制單元可以多路組合，在觸發控制單元的控制下組成相控激勵工作模式或換向激勵工作模式，實現三維相控發射或多極子激勵。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明應用實例用于單端脈沖可換向的發射激勵電路功能框圖；

圖2為本發明應用實例用于橋式脈沖可換向的發射激勵電路功能框圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

以下舉應用實例詳細說明本發明上述技術方案：