[發明專利]地震勘探電纜特性阻抗的測試裝置和方法

在審

• 申請號: 202210415227.7
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114814366A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 閻志武;李廣輝;吳學兵;高翀;瞿婉潔;付淼星
• 申請（專利權）人: 中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司裝備管理中心
• 主分類號: G01R27/04
• 分類號: G01R27/04;G01R27/08;G01R27/16
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 劉暢;徐冬濤

1.一種地震勘探電纜特性阻抗的測試裝置，其特征在于：待測電纜連接定向耦合器，將信號源連接功率分配器的輸入端，功率分配器的一個輸出端連接相檢模塊獲得相差信息，另一個輸出端通過定向耦合器連接幅檢模塊獲得幅差信息；所述信號源為高頻正弦函數發生器。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述信號源包括函數發生器，函數發生器的輸出端連接頻率合成器，控制模塊通過總線連接頻率合成器向其發出PC1-PC14數字碼，頻率合成器的輸出經電流放大后輸入至函數發生器；控制模塊通過總線連接D/A轉換向其發出PC1-PC12數字碼，D/A轉換一方面輸出參考電壓V_ref經電壓/電流轉換放大電路后輸入至函數發生器，另一方面輸出電流Iout至函數發生器。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述幅檢模塊包括串聯的二極管、濾波電路和放大器。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述相檢模塊包括鑒相器，鑒相器的輸出端連接濾波電路，濾波電路的輸出端連接采樣電阻。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述功率分配器包括第一功分器1、第二功分器2、第三功分器3，輸入信號連接第一功分器1的輸入端，第一功分器1的第一輸出端連接第三功分器3的輸入端，第二輸出端連接定向耦合器和比較器的第一輸入端；第三功分器3的第一輸出端連接濾波電路后輸出基準電壓V基準，第二輸出端作為參考電壓輸出至相檢模塊；

定向耦合器還連接電纜和第一固定放大電路，第一固定放大電路順次連接程控放大電路、第二固定放大電路和第二功分器2，第二功分器2的輸出端通過濾波電路連接比較器的第二輸入端；比較器的輸出端輸出控制信號至程控放大電路。

6.一種地震勘探電纜特性阻抗的測試方法，基于權利要求1-5任一項所述的裝置，其特征在于它采集相差φ和幅差A的數值，以計算電纜特性阻抗。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于它包括以下步驟：

S1、輸入起始頻率f_a、終了頻率f_b、頻率步長f_s；則nf＝(f_b-f_a)-f_s+1、f_i＝f_a+(i-1)f_s、i＝1,2,...,nf；

S2、將電壓值V_CO頻率f_i的信號源連接校準電路；

S3、i＝1，讀取相檢模塊、幅檢模塊數值

S4、i＝1+1，讀取相檢模塊、幅檢模塊數值

S5、判斷i是否大于nf，否則返回S4，是則進入S5；

S6、將電壓值V_CO頻率f_i的信號源連接待測電纜；

S7、i＝1，讀取相檢模塊、幅檢模塊數值

S8、i＝1+1，讀取相檢模塊、幅檢模塊數值

S9、判斷i是否大于nf，否則返回S8，是則進入S9；

S10、計算i＝1,2,...,nf、r表示不同計數器測出的對應阻抗；

S11、Z_總＝(Z₁+Z₂+...+Z_nf)÷n，Z_i1為開路阻抗，Z_i2為短路阻抗，Z_總為電纜特性阻抗。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述校準電路為直通或開路器。