一种井下检波器传感器的测试系统技术方案

本发明专利技术提供了一种井下检波器传感器的测试系统，属于地球物理勘探仪器制造和设备维护领域。本系统包括中低频标准振动台部件、温控盒和数据采集卡；所述温控盒用于实现对不同井深下的温度的模拟；所述温控盒的底部固定安装在所述中低频标准振动台部件上；所述中低频标准振动台部件能够进行垂直向振动；测试时，在所述温控盒内固定安装有标准传感器和待测传感器；所述数据采集卡分别与所述标准传感器和待测传感器连接。本系统能模拟出不同井深下的不同的高温环境，并在设定的温度下对待测传感器进行受热检测，更加接近于实际的工作环境。

【技术实现步骤摘要】
一种井下检波器传感器的测试系统
本专利技术属于地球物理勘探仪器制造和设备维护领域，具体涉及一种井下检波器传感器的测试系统，在室内条件下利用中低频振动台和温度控制箱模拟井下高温条件测试、检测地震检波器性能指标的系统。
技术介绍
井中地震勘探是地震勘探的一种常用方法，与地面地震勘探的最大差别就是将检波器放置于勘探井中。井中使用的检波器即为井下检波器，通常是一个井下接收系统。如图1所示，使用时井下检波器连接在由测井缆车控制的电缆的一端，通过绞车控制将其放送到设计深度；由放置在测井缆车里并和电缆相连接的地面仪器通过震源同步系统启动震源，进行激发；使地震波向地下传播，遇到地层以直达波和反射波等不同方式先后被井中的多级井下检波器器接收，进行数据采集，并将数据通过电缆上传到地面仪器记录，如图1井中地震采集示意图所示。通过多次重复采集和不断改变井下检波器的深度，从而获得全井段的数据，达到井中采集地震数据的目的。 井下检波器传感器是井下检波器的核心部件之一。井下检波器通常有传感器、A/D转换、采集控制、传输控制、电源模块等部件组成，硬件连接如图2所示。井下检波器传感器首先接收地下振动，其性能将直接影响到采集资料的质量；它有动圈式、动磁式、压电式传感器等类型。 对于一个已经制造成型的井下检波器，由于其体积较大且比较重，以进口的WR-MSR测井系统为例，它的一节检波器的长度:约为1500毫米，直径:65毫米，重量:达25公斤。对整个检波器只能进行传输、控制方面的检测，无法做到对检波器传感器的测试。 现有的国内的行业标准，其中SY/T6541-2003虽然对仪器在超过正常环境条件下的检测提出了要求，而检波器采用SY/T5046-2005的标准中如何对井中检波器的测试方法未能详细叙说。 井下检波器使用的传感器分为国内和进口的两种，而在使用过程中，只能依据厂家提供的参数进行选用，特别是在井下环境中的温度参数，只能根据厂家参数选取，使用者无法知道知道该传感器在实际温度时的性能表现。 目前国内对井下检波器传感器的检测，主要是通过震动台产生的信号对被测检波器传感器进行筛选，而对工作环境要求达到100度甚至更高的情况的检测，是将被测的传感器放置在其他的烘箱(烤箱)中将温度设置到一定温度，受热一定时间后，再取出，放置到振动台上去检测。这样就不能完全反映出传感器的在受热状态下的响应，也就不能测定出在真正温度时的传感器的工作状况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种井下检波器传感器的测试系统，能完全模拟出地震勘探特别是煤层气勘探时井下温度状态下，井下检波器传感器的工作状态，完成对井下检波器传感器的测试和筛选工作，为井下检波器的制造和维护提供出更好、更适合的传感器。 本专利技术是通过以下技术方案实现的: 一种井下检波器传感器的测试系统，包括中低频标准振动台部件、温控盒和数据采集卡； 所述温控盒用于实现对不同井深下的温度的模拟； 所述温控盒的底部固定安装在所述中低频标准振动台部件上； 所述中低频标准振动台部件能够进行垂直向振动； 测试时，在所述温控盒内固定安装有标准传感器和待测传感器； 所述数据采集卡分别与所述标准传感器和待测传感器连接。 所述温控盒包括封闭内腔体，所述封闭内腔体包括上底面、下底面以及位于两者之间的中空柱体,三者围成一个封闭内腔； 在所述封闭内腔中安装有电加热器、温度检测装置和温度控制装置； 所述电加热器用于对整个温控盒进行加热； 所述温度检测装置用于检测整个封闭内腔的温度，并将检测到的温度反馈给温度控制装置； 所述温度控制装置根据设定的温度以及温度检测装置反馈来的温度对电加热器进行调整。 [0021 ] 所述温控盒能耐150度以上的高温，所述封闭内腔的体积大于700立方厘米，且大于3倍的普通传感器的体积。 所述电加热器采用陶瓷加热器。 所述中低频标准振动台部件用于产生标准正弦振动信号，并产生微加速度实现对待测传感器的分辨率的测定； 所述中低频标准振动台部件包括振动台以及连接在振动台上的气压系统和垂直向激励系统；所述温控盒的下底面固定安装在所述振动台上； 所述垂直向激励系统包括阻抗变换器、功率放大器和信号发生器； 所述信号发生器输出频率信号，该频率信号经过功率放大器放大后进入阻抗变换器，所述阻抗变换器对放大后的频率信号的阻抗幅度进行调整，调整后的频率信号传输给所述振动台。 所述气压系统包含空气压缩机，所述空气压缩机输出的压缩气体首先通过空气过滤器过滤后，再通过调压阀，输出恒定的气压给振动台，使振动台平稳浮起。 工作时，当振动台接受到气压系统提供的稳定气源后，振动台能够平稳的浮起，在固定的滑道中可以进行垂直向的运动了，此时接受到经过调整后的频率信号，产生符合该频率的垂直振动。微加速度是表示振动台的振动强度非常弱小。 所述井下检波器传感器的测试系统进一步包括计算机，所述计算机对数据采集卡采集到的数据进行分析和显示。 所述数据采集卡采用24位A/D采集卡，所述24位A/D采集卡分别通过同轴电缆与位于温控盒内的标准传感器和待测传感器相连接。 [0031 ] 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是: 1、本系统能模拟出不同井深下(通过控制温控盒的温度，模拟出不同井深下的温度环境)的不同的高温环境，并在设定的温度下对传感器进行受热检测，更加接近于实际的工作环境。 2、通过监控显示图形，直观、明确的显示出传感器的工作状态。 3、系统检测的频率范围可达到1-1OOOHz (由振动台的结构保证的)，完全适应地震勘探的需求。 【附图说明】 图1是井中地震采集示意图。 图2是井下检波器硬件示意图。 图3是本专利技术井下检波器传感器测试系统示意图。 图4是中低频标准振动台系统硬件示意图。 图5是温控盒硬件示意图。 图6是本专利技术井下检波器传感器测试系统的测试流程。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述: 本文的检波器是地震检波器，是一种将地面振动转变为电信号的装置。在地震采集中，检波器和地震仪组成采集系统。在采集活动中。通常检波器埋置于地面或悬挂在探测井内，将人工地震产生的地震波转换成电讯号并通过电缆将电讯号送入地震仪，经过分析处理为地震记录。检波器分为模拟检波器和数字检波器。 传感器是一种能感受到被测量的信息，并能将检测信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出的装置。在地面物探中由于检波器的体积较小，通常将地面检波器也叫做传感器。而在井中物探中，一个井中检波器包含了数据传输、机械控制等部分，而传感器作为井下检波器数据传输的最前端的部件，所以井下检波器和井下检波器传感器，应该是特定的两个概念。 —、井下检波器传感器测试系统的组成: 如图3所示，本专利技术井下检波器传感器测试系统由中低频标准振动台部件5、放置标准传感器3和被测传感器4的温控盒2、24位A/D采集卡1、计算机系统及电源等部分组成。 各部分主要功能为: 1、中低频标准振动台部件5:用于产生标准正弦振动信号激励被测传感器，进而结合测试系统完成对被测传感器的精密校准。采用垂直向激励，该部件主要包括垂直向振动台、低噪声精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下检波器传感器的测试系统，其特征在于：所述测试系统包括中低频标准振动台部件、温控盒和数据采集卡；所述温控盒用于实现对不同井深下的温度的模拟；所述温控盒的底部固定安装在所述中低频标准振动台部件上；所述中低频标准振动台部件能够进行垂直向振动；测试时，在所述温控盒内固定安装有标准传感器和待测传感器；所述数据采集卡分别与所述标准传感器和待测传感器连接。

【技术特征摘要】
1.一种井下检波器传感器的测试系统，其特征在于:所述测试系统包括中低频标准振动台部件、温控盒和数据采集卡； 所述温控盒用于实现对不同井深下的温度的模拟； 所述温控盒的底部固定安装在所述中低频标准振动台部件上； 所述中低频标准振动台部件能够进行垂直向振动； 测试时，在所述温控盒内固定安装有标准传感器和待测传感器； 所述数据采集卡分别与所述标准传感器和待测传感器连接。2.根据权利要求1所述的井下检波器传感器的测试系统，其特征在于:所述温控盒包括封闭内腔体，所述封闭内腔体包括上底面、下底面以及位于两者之间的中空柱体，三者围成一个封闭内腔； 在所述封闭内腔中安装有电加热器、温度检测装置和温度控制装置； 所述电加热器用于对整个温控盒进行加热； 所述温度检测装置用于检测整个封闭内腔的温度，并将检测到的温度反馈给温度控制装置； 所述温度控制装置根据设定的温度以及温度检测装置反馈来的温度对电加热器进行调整。3.根据权利要求2所述的井下检波器传感器的测试系统，其特征在于:所述温控盒能耐150度以上的高温，所述封闭内腔的体积大于700立方厘米，且大于3倍的普通传感器的体积。4.根据权利要求3所述的井下检波器传感器的测试系统，其特征在于:所述电加热器采用陶瓷加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅有仁，马国庆，李守才，袁昊，董健，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11