[發明專利]水壓致裂法原地應力測量數據采集系統

有效

• 申請號: 201310471715.0
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103527180A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 王成虎;王顯軍;包林海;毛吉震;邢博瑞
• 申請（專利權）人: 中國地震局地殼應力研究所
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;E21B47/06;E21B43/26
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 蔣常雪

1.一種水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述數據采集系統包括殼體和安裝于殼體內的電路板，所述電路板上包括系統電源模塊、過荷檢測模塊、輸入模塊、前置放大模塊、低通濾波模塊、高通濾波模塊、數據采集器模塊、輸出模塊，其特征在于：

本系統可接收外部三個傳感器的輸入，分別接收測試段壓力數據、封隔器監測壓力數據以及測試段流量數據；

前置放大模塊對上述接收到的數據進行放大處理；

低通濾波模塊和高通濾波模塊先后對經放大處理后的數據進行濾波，將不符合需要的信號分量過濾；

經過上述處理的數據信號傳送至數據采集器模塊并暫存；

隨后經輸出模塊輸出至外部計算機。

2.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述系統的電源模塊設置有交流電源和直流電源選擇開關，可選擇使用220V交流電源或12V直流電源供電。

3.如權利要求2所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述系統電源模塊內部還設置有變壓模塊，包括電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩壓電路，

工作時，首先采用電源變壓器將電網交流電源降低得到所需要的交流電源；

將降壓后得到的交流電源，通過整流電路變成單向直流電源；

對脈動大的直流電源經過濾波電路變成平滑、脈動小的直流電源；

最后將濾波后的直流電源，通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電源輸出。

4.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述前置放大模塊，設有將反相輸入端子接于聲音輸入端子的運算放大器；具有連接在運算放大器的輸出端子與運算放大器的反相輸入端子之間的第１電阻、串聯地連接在運算放大器的反相輸入端子與接地之間的第２電阻及開關元件的負反饋電路；為切換小信號輸入模式和大信號輸入模式的操作開關；以及當操作開關切換為大信號輸入模式時使開關元件呈關狀態并使運算放大器作為緩沖電路來工作，當操作開關切換為小信號輸入模式時使開關元件呈開狀態并使運算放大器作為放大電路來工作的開關控制電路。

5.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述低通濾波模塊是電容、電感與電阻等器件的組合裝置，其容許低于某一截止頻率的信號分量通過，但高于該截止頻率的信號分量不能通過。

6.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述高通濾波模塊容許高頻率通過而阻止低頻率通過，它去掉了信號中的低頻成分，即去掉了低頻干擾。

7.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述數據采集模塊采用U812BL數據采集模塊，分別率為12位，通道數為8路單端A/D，5路I/O，采樣速率小于100kHz。

8.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述過荷檢測模塊對輸出的直流電源進行取樣和放大，并與設定值比較，當超過設定值時帶動蜂鳴器，同時LED燈亮起，切斷輸入電源。

9.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述輸入模塊包括四個輸入端口，其中有三個端口分別接收外部傳感器傳送來的測試段壓力數據、封隔器檢測壓力數據和測試段流量數據，第四個端口為備用端口，為其他數據輸入預留。

10.如權利要求1所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述輸出模塊包括一個USB輸出端口，執行USB2.0或USB3.0通訊協議，與外部計算機通訊。

11.如權利要求1-10之一所述的水壓致裂法原地應力測量數據采集系統，其特征在于，所述數據采集系統的量程為0～5V、±5V、0～10V、±10V。