[其他]石油岩芯物理模型含水饱和度微波测量装置

权利要求书

1、一种用于石油开发研究的石油岩芯物理模型含水饱和度微波测量装置是由包含微波讯号源及其馈电器件〔5〕、发射与接收天线〔12、12′〕组成的微波系统〔1〕、处于发射与接收天线〔12、12′〕中间放置岩芯〔13〕的岩芯支架〔34〕、放大微波检波器〔7〕输出讯号的低频放大系统〔2〕、驱动天线作机械扫描的扫描系统〔3〕和检测数据的记录装置〔4〕等组成，其特征在于：发射与接收天线〔12、12〕采用多元单行天线阵列组成多路测量支路，微波讯号经单刀多掷微波开关〔6〕控制发射与接收天线阵列〔12、12′〕对岩芯物理模型〔13〕进行分时发射和接收，构成一维条状快速电扫描;发射与接收天线阵列〔12、12′〕置于岩芯支架〔34〕的上下两侧并-一对应地安装在天线支架〔14〕上，天线支架〔14〕通过导轮〔15〕置于测试架〔16〕的框架台面〔17〕侧面的导轨〔18〕上，由天线控制单元〔8〕移动执行机构〔9〕带动，在与发射、接收天线阵列〔12、12′〕相垂直的方向上直线移动作机械扫描，从而实现二维大面积块状岩芯物理模型的快速机电扫描;数据采集与控制系统〔4〕产生的控制讯号控制单刀多掷微波开关〔6〕对发射与接收天线阵列〔12、12′〕进行快速电扫描控制，同时，对由接收天线阵列〔12′〕接收，经检波〔7〕低频放大〔2〕后反映石油岩芯物理模型〔13〕中含水饱和度变化的低频测量讯号进行实时数据采集与处理，数据予修正、存储与显示和打印输出;光电行扫描激励器〔10〕为数据采集与控制系统〔4〕提供行激励讯号;岩芯支架及其升降机构〔11〕位于发射与接收天线阵列〔12、12′〕的中间，并装置在测试架〔16〕的框架台面〔17〕上，可使石油岩芯物理模型〔13〕处于不同的测量位置以进行多次测量;为提高相邻天线对之间的隔离度，以降低因相邻天线对之间的相互影响而产生的测量误差，发射与接收天线阵列〔12、12′〕采用交叉馈电方式，即发射与接收天线阵列〔12、12′〕的馈电不是按其天线阵列的排列顺序依次向天线馈电，而是使其保持一定间隔向天线馈电的方式。其馈电顺序和时间由数据采集与控制系统〔4〕控制。

2、根据权利要求1的测量装置，其特征在于发射与接收天线阵列〔12、12′〕是16元波导喇叭单行天线阵列。

3、根据权利要求1的测量装置，其特征在于单刀多掷微波开关〔6〕是单刀十六掷PIN微波开关，它由五个单刀四掷PIN微波开关组成，其中一个单刀四掷开关为主开关，主开关有四个支路，＊一个支路又连接一个单刀四掷开关。

4、根据权利要求1的测量装置，其特征在于数据采集与控制系统〔4〕采用MC6300系列微处理机RS1本片附加B-MSZ集成A/D转换器和一些外围接口电路组成一个微型计算机系统作为扫描测量过程控制和数据采集的前端处理机，测量数据的图形处理及显示由CROMEMCO-Ⅲ通用微处理机系统的多用户图形系统完成，在与CROMEMCO-Ⅲ系统所支持的图形脱机工作时，为使测量部分仍能方便地测量运行和输出记录数据，本系统还配置了一个微处理机控制的并带有数据暂存存储器点阵式窄行打印机;软件包括系统控制程序、数据采集和予修正应用程序和系统程序三部分。

5、根据权利要求1的测量装置，其特征在于光电行扫描激励器〔10〕是由电源〔19〕、光源〔20〕、光束〔21〕、漏光板〔22〕、漏光孔〔23〕、U形移动支架〔24〕、光敏元件〔25〕和微处理机〔26〕等所组成。光源〔20〕和光敏元件〔25〕对称地安装在U形移动支架〔24〕上，U形移动支架〔24〕固定于天线支架〔14〕并随其直线移动，漏光板〔22〕位于U形移动支架〔24〕的中间并装置在测试架〔16〕的框架台面〔17〕的侧面，使其漏光孔〔23〕的中心处于光束〔21〕传播的途径中。

6、根据权利要求1的测量装置，其特征在于岩芯支架及其升降机构〔11〕由电机一减速器〔27〕转动丝杆〔28〕、再由传动螺母〔29〕带动连杆〔32〕，安装于连杆〔32〕上的斜块〔33〕随之往复直线运动，位于斜块〔33〕上的轴承轮〔30〕在斜块〔33〕运动中随之上下运动，它又通过推杆〔31〕推动岩芯支架〔34〕作上下的升降运动。岩芯支架及其升降机构〔11〕位于发射与接收天线阵列〔12、12′〕的中间并装置在测试架〔16〕的框架台面〔17〕上。