[实用新型]一种数字声波采集短节

说明书

技术领域

本实用新型涉及声波采集技术领域，具体涉及一种数字声波采集短节。

背景技术

声波在不同的介质中传播时，速度，幅度和频率等声学特性的变化都不相同，声波测井是根据声学物理理论发展起来的一种测井方法，数字声波就是通过测量纵波在地层中传播的时差，来确定地层的孔隙度，另一方面，也可以通过测量声波幅度在套管井进行3英尺的水泥胶结测井和5英尺的变密度测井来检查固井质量。

无论是对声波的传播时差，还是幅度的测量，都需要由声波采集电路对声波信号进行采集处理。因此，声波采集电路是声波测井仪器的关键电路，其稳定性和抗干扰性的优劣对声波测井测井的质量起到关键的作用。

目前采集声波的方法通常是将换能器检测的信号通过长屏蔽线穿越整个声音系统接入采集电子线路，在电子线路中通过差分放大，程控放大，滤波处理后，再接入到AD采集实现数字化输出，电子线路采用高温PCB制作，器件中采用分立元器件，芯片采用塑封芯片。

由于声波测井仪的声音系统中的换能器检测的信号幅度很小，且信号通过长屏蔽线穿越整个声音系统接入到电子线路短节，此过程中，信号线很容易受到外界环境的干扰，且各换能器检测的信号之间也存在交叉耦合干扰，另外，经过发射电子线路部分时，由于信号频率段相同，干扰在后端处理时几乎不能消除，因此，信号的信噪比很差。

在电子线路方面，电子线路采用高温PCB制作，在测井的高温环境下，电路板中的电子元器件均存在性能下降的问题，无法长期保持采集电路的稳定性，并且由于电子器件采取贴片封装，加上线路复杂，如有故障发生，很难进行问题的查找。

鉴于此，特提出此实用新型。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种数字声波采集短节，通过插接形式将声波接收换能器信号与采集电路直接相连，可极大的减弱声波信号可能受到的外部干扰，提高输入信号的信噪比。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种数字声波采集短节，包括圆柱型外壳、插座及采集电路，所述插座包括设于外壳表面的前端插座，所述前端插座包括模拟量输入端、第一电源输入端、第一同步命令输入端、第一数据传输端以及第一接地端，所述采集电路设于外壳内，所述采集电路包括串联于模拟量输入端与第一数据传输端之间的信号调理模块、AD采样模块、微处理器模块以及通信模块，所述微处理器模块设有同步命令接收端，所述同步命令接收端与同步命令输入端连接。

进一步，所述信号调理模块包括依次串联的差分放大单元、带通滤波单元、程控放大单元、第一幅值调整单元以及第二幅值调整单元，所述差分放大单元的数据输入端与所述模拟量输入端连接，所述第二幅值调整单元的数据输出端与所述AD采样模块的数据输入端连接。

进一步，所述程控放大单元的程序输入端与所述微处理器模块的数据输出端连接。

进一步，所述第一幅值单元包括归一化电路。

进一步，所述第二幅值单元包括依次串联的低通滤波器与求和电路。

进一步，所述AD采样模块包括AD采样芯片以及与AD采样芯片连接的电压基准单元，所述AD采样芯片的数据输入端与所述第二幅值调整单元的数据输出端连接，所述AD采样芯片的数据输出端与微处理器模块的数据输入端连接。

进一步，所述通信模块包括CAN收发器，所述CAN收发器的通信端与所述微处理器模块的通信端连接，且与所述第一数据传输端连接。

进一步，所述前端插座设有外壳其中一个底面，所述插座还包括设于所述外壳另一个底面的后端插座，所述后端插座包括第二电源输入端、第二同步命令输入端、第二数据传输端以及第二接地端，所述第二电源输入端与所述第一电源输入端连接，所述第二同步命令输入端与所述第一同步输入端连接，所述第二数据传输端与所述第一数据传输端连接，所述第一接地端与所述第二接地端连接。

进一步，还包括稳压滤波模块，所述稳压滤波模块与第一输入端电源连接。

本实用新型的有益效果是：

(1)通过前端插座中的模拟量输入端将声波接收换能器信号与短节中的采集电路直接相连，达到了最短距离连接，避免了通过长屏蔽线穿越整个声系将换能器检测的信号接入到电子线路短节，极大的减弱了声波信号可能受到的外部干扰，提高了输入信号的信噪比。