本发明专利技术提供了一种低失真井筒液面深度测试装置，包括电源模块，所述电源模块连接供电前置放大电路、采集放大电路、DSP控制模块和显示操作接口模块，DSP控制模块连接控制显示操作接口模块，DSP控制模块从采集放大电路获取数据，采集放大电路接入至前置放大电路的输出。本发明专利技术还提供一种低失真井筒液面深度测试方法，采用如上所述的低失真井筒液面深度测试装置作为液面深度测试仪，将液面深度测试仪中的前置放大电路输入端连接至声波接收装置，声波接收装置和发声装置一体设置并安装在油气井口。本发明专利技术能确保信号放大不失真，能够保证测试精度，且兼容现仪器的测试方法及结构，以克服现有液面深度测试仪技术的不足。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低失真井筒液面深度测试装置及方法，属于油田油气井井筒液面深度测试。
技术介绍
1、油气井在生产过程中，井筒内都存在有积液，需要测量油气井井筒内液面深度，制定生产工艺措施，稳定油气产量。国内外普遍采用低频声波反射法进行井筒液面深度测量，为满足油气井井筒液面深度测量要求，测试装置(见图1)包括：发声装置利用井筒气放气击发发声或高压氮气充气击发的方式产生声音信号，声波接收装置利用压电陶瓷传感器拾取声音信号、转换成微弱电信号，液面深度测试仪将液面深度测试曲线微弱电信号进行滤波、放大、整形、采集、分辨出节箍波和液面波、计算出声速和液面深度以及提供通讯接口。液面深度测试仪是核心敏感因素，目前液面深度测试仪主要问题有：
2、a)高增益模拟放大电路造成测试曲线失真严重，无法分辨出接箍波和液面波，从而影响声速测试结果；
3、b)采用强整形电路造成测试曲线失真严重，从而影响采集数据可用性差，无法进行深度算法滤波开发利用；
4、c)采集频率低、通常500hz，测试误差大；
5、d)数据处理能力不足，需要人工手动计算声速和积液深度，无法完成液面曲线数据分析。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低失真井筒液面深度测试装置，该低失真井筒液面深度测试装置能确保信号放大不失真，能够保证测试精度，且兼容现仪器的测试方法及结构，以克服现有液面深度测试仪技术的不足。
2、本专利技术通过以下技术方案得以实现。
>3、本专利技术提供的一种低失真井筒液面深度测试装置，包括电源模块，所述电源模块连接供电前置放大电路、采集放大电路、dsp控制模块和显示操作接口模块，dsp控制模块连接控制显示操作接口模块，dsp控制模块从采集放大电路获取数据，采集放大电路接入至前置放大电路的输出。4、所述前置放大电路由依次连接的二阶无源高通滤波电路、二阶无源低通滤波电路及电压跟随器构成。
5、所述采集放大电路由adc芯片组成。
6、所述adc芯片采用cs5533。
7、所述二阶无源低通滤波电路和电压跟随器之间接有钳位二极管。
8、所述电压跟随器核心为低噪声运算放大器。
9、本专利技术还提供一种低失真井筒液面深度测试方法，采用如上所述的低失真井筒液面深度测试装置作为液面深度测试仪，将液面深度测试仪中的前置放大电路输入端连接至声波接收装置，声波接收装置和发声装置一体设置并安装在油气井口。
10、所述声波接收装置分别连接至前置放大电路二阶无源高通滤波电路和二阶无源低通滤波电路。
11、所述液面深度测试仪中采集放大电路至少有四个采集通道，该四个采集通道设置不同增益倍数、相同采样频率。
12、所述采样频率为1600hz。
13、本专利技术的有益效果在于：能确保信号放大不失真，能够保证测试精度，且兼容现仪器的测试方法及结构，以克服现有液面深度测试仪技术的不足。
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【技术保护点】
1.一种低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：包括电源模块，所述电源模块连接供电前置放大电路、采集放大电路、DSP控制模块和显示操作接口模块，DSP控制模块连接控制显示操作接口模块，DSP控制模块从采集放大电路获取数据，采集放大电路接入至前置放大电路的输出。
2.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述前置放大电路由依次连接的二阶无源高通滤波电路、二阶无源低通滤波电路及电压跟随器构成。
3.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述采集放大电路由ADC芯片组成。
4.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述ADC芯片采用CS5533。
5.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述二阶无源低通滤波电路和电压跟随器之间接有钳位二极管。
6.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述电压跟随器核心为低噪声运算放大器。
7.一种低失真井筒液面深度测试方法，其特征在于：采用如权利要求1～6所述的低失真井筒液面深度测试装置作为液面深度测试仪，将液面深度测试仪中的前置放大电路输入端连接至声波接收装置，声波接收装置和发声装置一体设置并安装在油气井口。
8.如权利要求7所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述声波接收装置分别连接至前置放大电路二阶无源高通滤波电路和二阶无源低通滤波电路。
9.如权利要求7所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述液面深度测试仪中采集放大电路至少有四个采集通道，该四个采集通道设置不同增益倍数、相同采样频率。
10.如权利要求9所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述采样频率为1600Hz。
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【技术特征摘要】
1.一种低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：包括电源模块，所述电源模块连接供电前置放大电路、采集放大电路、dsp控制模块和显示操作接口模块，dsp控制模块连接控制显示操作接口模块，dsp控制模块从采集放大电路获取数据，采集放大电路接入至前置放大电路的输出。
2.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述前置放大电路由依次连接的二阶无源高通滤波电路、二阶无源低通滤波电路及电压跟随器构成。
3.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述采集放大电路由adc芯片组成。
4.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述adc芯片采用cs5533。
5.如权利要求1所述的低失真井筒液面深度测试装置，其特征在于：所述二阶无源低通滤波电路和电压跟随器之间接有钳位二极管。
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢观福，钟昌洪，邓卫平，周文强，赵善国，
申请(专利权)人：贵州航天凯山石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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