一种放射性矿物地质勘探仪制造技术

本发明专利技术公开了一种放射性矿物地质勘探仪，其特征在于，包括地面部分和井下仪器部分；所述地面部分通过单芯或四芯电缆连接井下仪器部分；所述地面部分包括接收控制面板和供电电源；所述接收控制面板电性连接供电电源；所述井下仪器部分包括遥传及电源单元、温度压力磁定位单元、自然伽马能谱测量单元及方位伽马测量单元；所述自然伽马能谱测量单元包括复合探测器和自然伽马能谱测量电路；所述复合探测器电性连接自然伽马能谱测量电路。本发明专利技术显著特点是技术先进、体积小、组合功能强，低压电源采用高可靠性的电源模块集中供电，并安装在仪器上部的铝合金骨架上，这样保证了电源的统一管理，也有效地减少了仪器长度，提高了仪器的实用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿物地质勘探仪，具体涉及一种放射性矿物地质勘探仪。
技术介绍
目前的放射性矿物地质勘探仪只能测单个功能，需要逐个下井测量；而且仪器体积大，只能在裸眼井使用，其它生产测井中不能使用。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提出一种放射性矿物地质勘探仪，包括地面部分和井下仪器部分；所述地面部分通过单芯或四芯电缆连接井下仪器部分；所述地面部分包括接收控制面板和供电电源；所述接收控制面板电性连接供电电源；所述井下仪器部分包括遥传及电源单元、温度压力磁定位单元、自然伽马能谱测量单元及方位伽马测量单元；所述自然伽马能谱测量单元包括复合探测器和自然伽马能谱测量电路；所述复合探测器电性连接自然伽马能谱测量电路。进一步地，所述遥传及电源单元包括遥传部分和电源部分。更进一步地，所述遥传部分包括遥传模拟电路和遥传数字电路；所述遥传模拟电路连接遥传数字电路。更进一步地，所述遥传模拟电路包括接收电路、转换电路及反馈电路；所述转换电路输出端连接接收电路；所述反馈电路连接转换电路。更进一步地，所述遥传数字电路包括MCU、FPGA、遥传数字电源电路、曼彻斯特编译码电路及第一 CAN总线接口 ；所述MCU分别连接FPGA、遥传数字电源电路、曼彻斯特编译码电路及第一 CAN总线接口。更进一步地，所述自然伽马能谱测量电路包括FPGA、MCU、AD转换器、晶振及第二CAN总线接口 ；所述FPGA分别连接MCU、AD转换器、晶振及第二 CAN总线接口。更进一步地，所述方位伽马测量单元包括MCU、方位伽马电机驱动控制电路、方位伽马探测器、三维电子罗盘及第三CAN总线接口 ；所述MCU分别电性连接方位伽马电机驱动控制电路、方位伽马探测器、三维电子罗盘及第三CAN总线接口。更进一步地，所述方位伽马电机驱动控制电路包括碘化钠和CZT输入选择电路、可调放大电路、电子罗盘接口电路、CAN总线接口及MCU ;所述碘化钠和CZT输入选择电路输出端连接可调放大电路；所述MCU分别连接碘化钠和CZT输入选择电路、电子罗盘接口电路及CAN总线接口。本专利技术的优点: 1.探测器方面:基于CZT半导体和溴化镧晶体组成复合探测器； 2.在PHA实现方面，本仪器的伽马射线脉冲信号处理全部在一块PHA电路板内完成。能谱数据量化采用12位高速AD以保证转换速度和精度，仪器实形成1024道能谱。由于采用了 CPLD器件，并且仪器使用FIR)器件+MCU的技术方案达到了很高的PHA处理性能，并且大大减少了硬件以及连线规模。3.在数据处理及传输方式上，井下仪器主控板采用曼彻斯特编码收发器完成，下井仪器的各个短节之间通过CAN总线与遥传短节通信。4.在实现普通自然伽马能谱功能的基础上增加方位伽马系统，测量特定方向的自然伽马值；准确判断不同地层的界面位置；自动实现地下水流速的自动测量。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。【附图说明】构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的结构框图； 图2是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的遥传部分电路框图； 图3是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的遥传模拟电路框图； 图4是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的遥传数字电路框图； 图5是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的自然伽马能谱测量电路框图； 图6是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的方位伽马测量单元框图； 图7是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的方位伽马电机驱动控制电路框图； 图8是本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪的自然伽马能谱测量电路AD工作时序图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1至图7，如图1至图7所示的本专利技术的一种放射性矿物地质勘探仪，包括地面部分和井下仪器部分；所述地面部分通过单芯或四芯电缆连接井下仪器部分；所述地面部分包括接收控制面板和供电电源；所述接收控制面板电性连接供电电源；所述井下仪器部分包括遥传及电源单元、温度压力磁定位单元、自然伽马能谱测量单元及方位伽马测量单元；所述自然伽马能谱测量单元包括复合探测器和自然伽马能谱测量电路；所述复合探测器电性连接自然伽马能谱测量电路。所述遥传及电源单元包括遥传部分和电源部分。参考图2，如图2所示，所述遥传部分包括遥传模拟电路和遥传数字电路；所述遥传模拟电路连接遥传数字电路。参考图3，如图3所示，所述遥传模拟电路包括接收电路、转换电路及反馈电路；所述转换电路输出端连接接收电路；所述反馈电路连接转换电路。参考图4，如图4所示，所述遥传数字电路包括MCU、FPGA、遥传数字电源电路、曼彻斯特编译码电路及第一 CAN总线接口 ；所述MCU分别连接FPGA、遥传数字电源电路、曼彻斯特编译码电路及第一 CAN总线接口。参考图5，如图5所示，所述自然伽马能谱测量电路包括FPGA、MCU、AD转换器、晶振及第二 CAN总线接口 ；所述FPGA分别连接MCU、AD转换器、晶振及第二 CAN总线接口。参考图6，如图6所示，所述方位伽马测量单元包括MCU、方位伽马电机驱动控制电路、方位伽马探测器、三维电子罗盘及第三CAN总线接口 ；所述MCU分别电性连接方位伽马电机驱动控制电路、方位伽马探测器、三维电子罗盘及第三CAN总线接口。参考图7，如图7所示，所述方位伽马电机驱动控制电路包括碘化钠和CZT输入选择电路、可调放大电路、电子罗盘接口电路、第四CAN总线接口及MCU ；所述碘化钠和CZT输入选择电路输出端连接可调放大电路；所述MCU分别连接碘化钠和CZT输入选择电路、电子罗盘接口电路及第四CAN总线接口。自然伽马能谱探测采用基于CZT半导体和碘化钠晶体组成复合探测器。鉴于CZT半导体晶体对于能量大于SOOKev的伽马射线的探测能力较弱，同时因为体积小的缘故，探测效率很低，不能适应完全由CZT晶体来完成自然伽马能谱测量，而采用CZT半导体晶体与大尺寸的碘化钠晶体组成复合探测器，充分发挥碘化钠晶体在高能测量方面的优势，主要的能谱测量由闪烁探测器完成；利用CZT晶体在低能段良好的能量分辨率，使CZT晶体作为稳峰源探测器，专门探测241Am的59.5Kev的单能射线。CZT半导体属室温探测器件，主要应用在常温(小于300K)的环境中，随着温度的升高其能量分辨率将显著下降，性能会急剧变差，而井下测量随地层深度的增加，温度变化范围会很大。为此采用了半导体制冷技术，利用半导体材料的热电特性，制成一个具有降温、恒温等功能的制冷器，来保证CZT晶体的工作温度基本不随环境温度的变化而改变，基本维持恒温，从而保证其较好的实现实时稳谱。井下仪器的各个短节之间通过CAN总线与遥传短节通信，接收地面下发的控制命令，上传采集的数据和仪器的状态信息。每个仪器短节采用统一的十芯接头的螺纹拉环连接结构，既保证了各个短节之间连接的可靠性和相对位置，又便于各个短节之间的灵活组合以实现不同的仪器功能。当仅需进行三本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性矿物地质勘探仪，其特征在于，包括地面部分和井下仪器部分；所述地面部分通过单芯或四芯电缆连接井下仪器部分；所述地面部分包括接收控制面板和供电电源；所述接收控制面板电性连接供电电源；所述井下仪器部分包括遥传及电源单元、温度压力磁定位单元、自然伽马能谱测量单元及方位伽马测量单元；所述自然伽马能谱测量单元包括复合探测器和自然伽马能谱测量电路；所述复合探测器电性连接自然伽马能谱测量电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：巩小明，陈相弘，韩登宇，赵军辉，陈文强，杨松波，张维娟，解凡，徐高中，权建平，李占游，邓小卫，
申请(专利权)人：核工业二〇三研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61