[实用新型]油井液面测试用自动增益控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，具体涉及一种油井液面测试用自动增益控制电路。

背景技术

抽油机液面深度的测试是油田试井工作的一个重点参数。通过液面资料可判断出油井内部情况，以便及时调整抽油机的工作参数，达到提高效率，节能降耗的目的。油井液面深度是指地面到油井中液面的距离，一般通过回声法测试。

不同地区油田的井况差异较大，信号在油井中传播的衰减情况差异也较大。即使相同井场的油井，信号的衰减程度也不同。传统的液面测试时候需要根据不同的井况反复调节灵敏度，一般单口井测试需要调节3-5次后找到合适的灵敏度，然后才能测出合格的液面曲线。对于液面深度比较难测的油井，需要调节的次数就更多。这给实际生产中带来许多不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种油井液面测试用自动增益控制电路，其解决了背景技术中灵敏度调整次数相对较多的技术问题，降低了灵敏度调整的难度。

本实用新型的技术解决方案是：

一种油井液面测试用自动增益控制电路，包括控制单元，其特殊之处在于：还包括用来完成对输入信号峰值检测的峰值检波单元和根据控制部分输出的调节信号进行信号放大倍数调节的可调增益单元，所述控制单元的输入与峰值检波单元的输出连接；所述控制单元的输出与可调增益单元的输入连接；所述可调增益单元的输出与峰值检波单元的输入连接；所述控制单元根据峰值检波单元输出的峰值信息输出增益调节控制信号给可调增益单元。

上述控制单元具体包括第一电平转换单元、微处理器和第二电平转换单元；

上述微处理器上集成有A/D转换单元和D/A转换单元，输入信号经过所述第一电平转换单元与微处理器的A/D输入口连接，所述第二电平转换单元与微处理器的D/A输出口连接。

上述峰值检波单元具体包括峰值跟随单元和峰值保持单元；

所述峰值跟随单元输入端接待检测信号，所述峰值跟随单元的输出端接峰值保持单元。

上述可调增益单元具体包括阻抗变换单元、运放AD603、电平变换单元；

所述阻抗匹配单元与运放AD603的输入端连接，所述运放AD603的输出端与电平变化单元连接，所述运放AD603的控制端与控制单元的输出相连。

上述控制单元根据峰值检波单元输出的峰值信息采用模糊控制的方式输出增益调节控制信号。模糊控制的流程具体如下：首先将峰值信息的模拟信号经A/D转换成数字信号，模糊控制器根据输入的信号幅值和设定的标准值计算出控制变量。其中控制变量包括偏差和偏差变化率。其次控制变量经过模糊量化处理后查询模糊控制规则表，进行模糊推理决策。最后经过非模糊化处理后，经D/A转换输出增益调节控制信号。

上述微处理器采用高集成度的C8051F330处理器。

本实用新型的优点在于：采用本实用新型电路的液面测试仪，操作简单，缩短了液面测试的时间，只需要一次测试就可以得到合适的的液面资料，提高了液面测试的效率。控制单元采用先进的模糊控制算法，缩短了调节时间，提高了液面信号的信噪比。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型控制单元示意图；

图3为本实用新型峰值检波单元示意图；

图4为本实用新型可调增益单元示意图；

图5为本实用新型模糊控制的流程示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的电路采用反馈的思想，主要由峰值检波单元、控制单元、可调增益单元三部分组成。峰值检波单元用来完成对输入信号峰值的检测，其输出值只和输入信号的峰值有关。控制单元根据峰值检波单元输出的峰值信息，采用模糊控制的算法，输出增益调节控制信号给可调增益单元。可调增益单元根据控制部分输出的调节信号，进行信号放大倍数的调节。参见图2，其中控制单元具体包括第一电平转换单元、微处理器和第二电平转换单元；微处理器上集成有A/D转换单元和D/A转换单元，输入信号经过第一电平转换单元与微处理器的A/D输入口连接，第二电平转换单元与微处理器的D/A输出口连接。参见图3，峰值检波单元具体包括峰值跟随单元和峰值保持单元；峰值跟随单元输入端接待检测信号，峰值跟随单元的输出端接峰值保持单元。参见图4，可调增益单元具体包括阻抗变换单元、运放AD603、电平变换单元；阻抗匹配单元与运放AD603的输入端连接，运放AD603的输出端与电平变化单元连接，运放AD603的控制端与控制单元的输出相连。

具体工作时，液面测试的时候，控制单元首先输出初始值，此时可调增益单元的放大倍数为初始放大倍数，液面信号经可调增益单元放大，后经峰值检波单元检测出信号的峰值。控制单元根据检测出的峰值的大小生成增益调节信号，实现增益的调节。调节过程如此反复进行，直到信号稳定。其中控制单元根据峰值检波单元输出的峰值信息，采用模糊控制的算法，输出增益调节控制信号给可调增益单元。模糊控制的流程参见图5。