[實用新型]一種鉆井領域用磁感應信號處理模塊

有效

• 申請號: 201420697992.3
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN204371303U
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 付翠玲;顧鵬;張小龍;韓文峰;常春艷
• 申請（專利權）人: 斯倫貝謝金地偉業油田技術（山東）有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B49/00
• 代理公司: 山東濟南齊魯科技專利事務所有限公司 37108
• 代理人: 楊彪

技術領域

本實用新型屬于石油鉆井工程領域，特別涉及一種鉆井領域用磁感應信號處理模塊。

背景技術

目前，在我國石油鉆井行業中普遍使用磁通門傳感器作為井下測量裝置的重要傳感器。一般采用3個單軸磁通門傳感器來測量地磁信號，由于單軸磁通門傳感器的輸出是比較復雜的交流載波信號，需要搭建3路復雜繁瑣的磁通門傳感器信號處理電路，包括：信號放大電路、信號整流電路、信號整形電路、低通濾波電路、積分電路等，需要用到的器件較多，造成電路功耗大、成本高、電路復雜，容易出現失效問題。而磁感應信號處理模塊只有一個大封裝芯片大小，體積小，不需要搭建復雜電路，本身功耗遠小于搭建的復雜3路磁通門傳感器信號處理電路，可靠性高，整體性能上遠遠好于搭建的復雜3路磁通門傳感器信號處理電路。

為了解決使用復雜的3路磁通門傳感器信號處理電路成本高、電路功耗大、和容易出現失效問題，選用1塊磁感應信號處理模塊，可以避免上訴問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種鉆井領域用磁感應信號處理模塊。可有效地提高井下測量裝置的精度，增強抗干擾能力，增加儀器的可靠性，大幅度節約產品成本，使所在的井下測量裝置更具有市場競爭力。

本實用新型的技術方案是：一種鉆井領域用磁感應信號處理模塊，包括激勵電源電路、3路磁感應信號測量電路、偏置電壓源部分和溫度傳感器部分，激勵電源電路包括振蕩頻率發生器、振蕩頻率調節電路、分頻電路和擴流電路；3路磁感應信號測量電路部分包括選頻放大電路、相敏檢波電路、積分環節和反饋環節；偏置電壓源部分包括偏置電壓產生器和偏置電壓調節電路；溫度傳感器部分包括溫度傳感器芯片及外圍配置電路;所述的振蕩頻率發生器輸出一定頻率的脈沖信號，再經過分頻電路和擴流電路后，給激勵變壓器提供供電脈沖信號;所述的選頻放大電路將磁通門傳感器的輸出信號從多種頻率的輸入信號中選取出來，進行放大處理，然后送到相敏檢波電路，對放大信號進行半波整流，鑒別信號的相位和頻率，經濾波后輸出低頻解調信號，再經過積分環節、反饋環節，最終輸出直流電壓值，實現磁通門傳感器信號與電壓信號的轉換;所述的偏置電壓產生器提供磁感應信號處理模塊中需要使用的偏置電壓，當偏置電壓出現偏差時，可通過偏置電壓調節電路進行調節;所述的溫度傳感器芯片測量周圍環境的溫度，將溫度值轉換成電壓值，采集此電壓值，然后根據數學公式，轉換出對應的溫度值。

本實用新型的有益效果：這種鉆井領域用磁感應信號處理模塊，采用高度集成的電路，實現模塊化，實現對3路磁通門傳感器的處理，模塊本身體積小、重量輕、功耗小、抗干擾能力強。提高了井下測量裝置對地磁信號采集處理的精度，增加儀器的可靠性，大幅度節約產品成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的內部電路結構示意圖

圖中，1為振蕩頻率發生器；2為90°移項分頻電路；3為擴流電路；4為振蕩頻率調節電路；5為選頻放大電路；?6為相敏檢波電路；7為積分環節；8為反饋環節；9為偏置電壓源；10為偏置電壓調節電路；11為溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本實用新型的實施例。

一種鉆井領域用磁感應信號處理模塊，包括激勵電源電路、3路磁感應信號測量電路、偏置電壓源9部分和溫度傳感器11部分，激勵電源電路包括振蕩頻率發生器1、振蕩頻率調節電路4、分頻電路2和擴流電路3；3路磁感應信號測量電路部分包括選頻放大電路5、相敏檢波電路6、積分環節7和反饋環節8；偏置電壓源9部分包括偏置電壓產生器和偏置電壓調節電路10；溫度傳感器11部分包括溫度傳感器芯片及外圍配置電路；所述的振蕩頻率發生器1輸出一定頻率的脈沖信號，再經過分頻電路2和擴流電路3后，給激勵變壓器提供供電脈沖信號；所述的選頻放大電路5將磁通門傳感器的輸出信號從多種頻率的輸入信號中選取出來，進行放大處理，然后送到相敏檢波電路6，對放大信號進行半波整流，鑒別信號的相位和頻率，經濾波后輸出低頻解調信號，再經過積分環節7、反饋環節8，最終輸出直流電壓值，實現磁通門傳感器信號與電壓信號的轉換；所述的偏置電壓產生器提供磁感應信號處理模塊中需要使用的偏置電壓，當偏置電壓出現偏差時，可通過偏置電壓調節電路10進行調節；所述的溫度傳感器芯片測量周圍環境的溫度，將溫度值轉換成電壓值，采集此電壓值，然后根據數學公式，轉換出對應的溫度值。

磁感應信號處理模塊主要用于處理3路磁通門傳感器的輸出信號，激勵電源電路部分輸出5KHZ的脈沖信號，作為激勵變壓器原邊的供電信號，激勵變壓器的副邊感應信號則作為3個磁通門傳感器的供電脈沖信號，然后再將3路磁通門傳感器的輸出信號送到磁感應信號處理模塊的3路磁感應信號測量電路部分，選頻放大電路將3路磁通門傳感器的輸出信號從多種頻率的輸入信號中選取出來，進行放大處理，然后送到相敏檢波電路6，對放大信號進行半波整流，鑒別信號的相位和頻率，經濾波后輸出低頻解調信號，再經過積分環節7、反饋環節8，最終輸出直流電壓值，實現磁通門傳感器信號與電壓信號的轉換。同時，還可以采集磁感應信號處理模塊周圍的溫度信息，用于判斷磁感應信號處理模塊所處的環境溫度。