基于电磁感应的多层管柱电磁探伤测井系统

MOTECH LPS-305S数控式直流稳压电源

特性：工频220V输入，两路双极性电压输出

用途：系统供电

特殊要求：供电电压可调，电压稳定

Agilent 7104示波器

特性：4通道，采样速率达4GSa/s

用途：检测波形

特殊要求：采样速率快，多通道

致远USB CAN-2A CAN接收设备

用途：实现CAN转USB的功能，PIC32单片机通过CAN总线与PC通信

Visual stidio 2008

用途：用户界面设计，测井曲线绘制

MAPLAB开发环境

用途：编写PIC32主程序，编译，下载

井下电路部分测试

模拟的衰减曲线波形

模拟产生的衰减曲线如下图所示：

图 27 模拟的衰减曲线（100ms/div）

图 28 模拟的衰减曲线（5ms/div）

曲线峰值3.3V,示波器显示可以看出，模拟的衰减曲线类似指数衰减，但在后期有纹波干扰。

可编程模块控制信号

RD12，RD13，RD4三个引脚信号如图 29所示，在一个周期内交替有效（低电平），有效期分别为9ms，24ms，75ms，和之前划分的早，中，晚三个时间段相符合。

RD1,RD2,RD3三个引脚信号如图 30所示，实现了对纵向探头A,横向探头B，C分时采样的功能。

图 29 时期划分控制信号

图 30 探头选择控制信号

编程放大后的信号曲线

可编程放大模块输出的信号如下图所示，早、中、晚三个时期的放大倍数分别为2, 5.5, 11。

图 31 编程放大后的衰减曲线（50ms/div）

图 32 编程放大后（绿）和放大前(黄)的信号(20ms/div)

总结

我们团队主要实现了电磁探伤系统的以下功能：

• 井下硬件电路的设计

选择了合适的信号处理芯片，以分时、编程放大的方式对探头信号进行了处理。

• 通信与传输技术研究

以CAN总线为基础，制定了一套适用于井下系统和地面系统之间协作的通信协议。

• 数据处理，解释系统的研究

地面解释系统对采集到的数据进行处理，绘出内层油管和外层套管的测井曲线，并能同步显示管道的厚度谱，带给油井工作者更直观的信息。