一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其包括前置放大器、功率放大器和功率合成器；所述前置放大器的输入端接收由外置单片机传来的脉冲时间、占空比可调的信号源，所述前置放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端连接所述功率合成器的输入端。本实用新型专利技术结构设计简单、合理，电源功率足够大，脉冲时间短，解堵效果好，解堵有效期较长，技术兼容性强，适用范围广。

A kind of instantaneous triggered high-power ultrasonic formation processing equipment

The utility model relates to an instantaneous trigger high power ultrasonic formation processing equipment, which comprises a preamplifier, a power amplifier and a power combiner; the preamplifier input terminal receives the pulse time, by an external microcontroller from the signal source for adjusting the output of the preamplifier, the end connected to the power amplifier the input of the power amplifier; the output end is connected with the input end of the power synthesizer. The utility model has the advantages of simple and reasonable structure design, large power supply, short pulse time, good plugging removal effect, long plugging removal period, strong technical compatibility and wide application scope.

【技术实现步骤摘要】
一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备
本技术涉及一种地层处理设备，具体涉及一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备。
技术介绍
超声波电源是核心设备之一，其由主电路、控制电路、匹配电路和保护电路四部分组成，其作用是将380V的交变电信号变成高频脉冲信号，通过高频高压超声波专用电缆传给井下大功率换能器。大功率超声波地层处理设备由大功率超声波电源、井下大功率超声换能器、专用超声波铠装电缆三部分组成。目前市场上的大功率超声波地层处理设备存在两个不足，一是电源功率还不够大，一般峰值功率在100KW左右，导致经过长距离电缆传输后，到达换能器时功率已经偏小；二是脉冲时间长，一般在10ms左右，脉冲时间长意味着到达峰值功率的过程缓慢，这会大大降低解堵效果。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出了一种结构设计简单、合理，电源功率足够大，脉冲时间短，解堵效果好，解堵有效期较长，技术兼容性强，适用范围广的瞬时触发大功率超声波地层处理设备。本技术的技术方案如下：上述的瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其包括前置放大器、功率放大器和功率合成器；所述前置放大器的输入端接收由外置单片机传来的脉冲时间、占空比可调的信号源，所述前置放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端连接所述功率合成器的输入端。所述瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其中：所述前置放大器、功率放大器和功率合成器一起组成功率放大与合成电路；所述功率放大与合成电路由电阻R1～R8、电容C1～C2、三极管BG1～BG3、变压器T1～T2、二极管D1～D2、石英晶体振荡器Y1组成；所述电阻R1一端连接所述三极管BG1的基极，另一端连接电源VCC；所述电阻R2一端连接所述三极管BG1的基极，另一端接地；所述电阻R3一端连接所述三极管BG1的发射极，另一端连接所述电阻R4并通过所述电阻R4接地；所述电容C1一端接地，另一端连接于所述电阻R3和R4的连接点；所述变压器T1的主线圈一端连接电源VCC，主线圈另一端连接所述三极管BG1的集电极；所述变压器T1的副线圈一端连接所述三极管BG2的基极，副线圈另一端连接所述三极管BG3的基极；所述电阻R5一端连接电源VCC，另一端连接所述变压器T1的副线圈中部；所述电阻R6一端接地，另一端连接所述变压器T1的副线圈中部；所述电阻R7一端连接所述三极管BG2的发射极，另一端接地；所述电阻R8一端连接所述三极管BG3的发射极，另一端接地；所述三极管BG2的集电极连接所述变压器T2的主线圈一端，所述三极管BG3的集电极连接所述变压器T2的主线圈另一端；所述二极管D1的阳极端接地，阴极端连接所述三极管BG2的集电极；所述二极管D2的阳极端接地，阴极端连接所述三极管BG3的集电极；所述电容C3连接于所述变压器T2的主线圈两端之间；所述变压器T2的主线圈中部连接至电源VCC；所述石英晶体振荡器Y1连接于所述变压器T2的副线圈两端之间。所述瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其中：所述前置放大器是由所述电阻R1～R6、三极管BG1、电容C1和变压器T1连接组成。所述瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其中：所述功率放大器是由所述三极管BG2和BG3、电阻R7和R8、二极管D1和D2连接组成。所述瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其中：所述功率合成器是由所述电容C2、变压器T2和石英晶体振荡器Y1连接组成。有益效果：本技术瞬时触发大功率超声波地层处理设备结构设计简单、合理，解堵效果好，功率大即峰值功率达到150KW，脉冲时间极短即t≤5μs，脉冲时间是10ms的1/2000,在极短的时间内功率即到达峰值，使解堵效果大大提高。同时还具有以下优点：(1)适用范围广，选井容易，即不受油层岩石性质的限制，对产能高低的井均有效；(2)适用于中、晚期开采的油井解堵处理，具有很强的细分层、可选择处理的特点；(3)有效期长，由于被超声波洗涤过的岩层、喉道的表面光滑,不易附着污物颗粒,解堵有效期较长；(4)利用本技术对油层实施解堵处理，不会使油层受到二次污染，不会损伤套管；(5)技术兼容性强,可与化学、热学等措施结合应用，超声波可使注入的化学剂得到充分的利用，如超声酸化，可明显提高酸化效果；(6)作业费用低，增产效果明显。附图说明图1为本技术瞬时触发大功率超声波地层处理设备的功率放大与合成电原理框图；图2为本技术瞬时触发大功率超声波地层处理设备的功率放大与合成电路图；图3为本技术瞬时触发大功率超声波地层处理设备的大功率逆变电源的系统硬件构成框图。具体实施方式如图1至3所示，本技术瞬时触发大功率超声波地层处理设备，包括前置放大器1、功率放大器2和功率合成器3。该前置放大器1的输入端接收由单片机传来的脉冲时间、占空比可调的信号源，输出端连接功率放大器2的输入端；该功率放大器2的输出端连接功率合成器3的输入端。该前置放大器1、功率放大器2和功率合成器3组成的功率放大与合成电路由电阻R1～R8、电容C1～C2、三极管BG1～BG3、变压器T1～T2、二极管D1～D2、石英晶体振荡器Y1组成；其中，该电阻R1一端连接三极管BG1的基极，另一端连接电源VCC；该电阻R2一端连接三极管BG1的基极，另一端接地；该电阻R3一端连接三极管BG1的发射极，另一端连接电阻R4并通过电阻R4接地；该电容C1一端接地，另一端连接于电阻R3和R4的连接点；该变压器T1主线圈一端连接电源VCC，另一端连接三极管BG1的集电极；该变压器T1副线圈一端连接三极管BG2的基极，另一端连接三极管BG3的基极；该电阻R5一端连接电源VCC，另一端连接变压器T1的副线圈中部；该电阻R6一端接地，另一端连接变压器T1副线圈中部；该电阻R7一端连接三极管BG2的发射极，另一端接地；该电阻R8一端连接三极管BG3的发射极，另一端接地；该三极管BG2的集电极连接变压器T2主线圈一端，该三极管BG3的集电极连接变压器T2主线圈另一端；该二极管D1的阳极端接地，阴极端连接三极管BG2的集电极；该二极管D2的阳极端接地，阴极端连接三极管BG3的集电极；该电容C3连接于变压器T2主线圈两端之间；该变压器T2主线圈中部连接至电源VCC；该石英晶体振荡器Y1连接于变压器T2副线圈两端之间。其中，该前置放大器1是由电阻R1～R6、三极管BG1、电容C1和变压器T1连接组成；该功率放大器2是由三极管BG2和BG3、电阻R7和R8、二极管D1和D2连接组成；该功率合成器3是由电容C2、变压器T2和石英晶体振荡器Y1连接组成。本技术研发生产的电源为高频大功率正弦逆变电源，应用混合脉宽调制(HybridPulseWidthModulation，HPWM)控制技术，应用单片机组成智能控制系统，以实现瞬时脉冲大功率正弦超声波输出。本技术利用功率放大管的并联提高输出功率，利用传输线变压器进行功率合成，实现大功率输出。本技术为了获得大功率，采用若干只功率管并联使用，这样可在安全工作条件下提高放太器的输出功率，整个功放为积木式结构；然后用传输线变压器进行功率合成，传输线变压器的传输效率高，每两组功放的输出功率由一个传输线变压器进行合成，两路输入变成单路输出，最终实现大功率输出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其特征在于：所述设备包括前置放大器、功率放大器和功率合成器；所述前置放大器的输入端接收由外置单片机传来的脉冲时间、占空比可调的信号源，所述前置放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端连接所述功率合成器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其特征在于：所述设备包括前置放大器、功率放大器和功率合成器；所述前置放大器的输入端接收由外置单片机传来的脉冲时间、占空比可调的信号源，所述前置放大器的输出端连接所述功率放大器的输入端；所述功率放大器的输出端连接所述功率合成器的输入端。2.如权利要求1所述的瞬时触发大功率超声波地层处理设备，其特征在于：所述前置放大器、功率放大器和功率合成器一起组成功率放大与合成电路；所述功率放大与合成电路由电阻R1～R8、电容C1～C2、三极管BG1～BG3、变压器T1～T2、二极管D1～D2、石英晶体振荡器Y1组成；所述电阻R1一端连接所述三极管BG1的基极，另一端连接电源VCC；所述电阻R2一端连接所述三极管BG1的基极，另一端接地；所述电阻R3一端连接所述三极管BG1的发射极，另一端连接所述电阻R4并通过所述电阻R4接地；所述电容C1一端接地，另一端连接于所述电阻R3和R4的连接点；所述变压器T1的主线圈一端连接电源VCC，主线圈另一端连接所述三极管BG1的集电极；所述变压器T1的副线圈一端连接所述三极管BG2的基极，副线圈另一端连接所述三极管BG3的基极；所述电阻R5一端连接电源VCC，另一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁卫忠，曹砚锋，于继飞，杨万友，王良杰，王现锋，陈华兴，邢希金，
申请(专利权)人：丁卫忠，
类型：新型
国别省市：四川,51