[实用新型]一种大动态范围多档可变量程自动电阻率测量装置

说明书

技术领域

一种大动态范围多档可变量程自动电阻率测量装置属于电阻率测量领域。

背景技术

在生产石油的过程中，很多的时候涉及到对砂岩模型内部含水饱和度及电阻率的测量，而电阻率测量是获得含水饱和度（油水含量）最重要的手段。砂岩模型内部的各点电阻率变化非常显著（500Ω-5MΩ），而测量大动态范围（500Ω-5MΩ）的电阻率数据不更换量程是很难做到的，即使使用可变量程，但低效的人工测量方法满足对砂岩模型内部实施大规模电阻率数据采集，无法预测出砂岩模型内部含水饱和度（油水含量）情况。

发明内容

本实用新型提供了一种可应用在砂岩内部，具有大动态范围多档可变量程的自动电阻率测量装置。

一种大动态范围多档可变量程自动电阻率测量装置，其特征在于结构如下：开关电源连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端连接多路模拟开关的输入端；多路模拟开关连接选通信号输入电路；

测量介质电路包括两根探针以及两根探针之间的测量介质；多路模拟开关的输出端分别连接测量介质电路的一根探针和稳压输出电路的一端；稳压输出电路的另一端连接到数据采集卡上；测量介质电路的另一根探针也连接到数据采集卡上；数据采集卡连接计算机。

进一步，多路模拟开关采用双8路8选1模拟开关CD4097。

进一步，数据采集卡采用PCI数据采集卡。

进一步，稳压电路采用LM324稳压输出电路。

本实用新型无需人工干预，使用PC机自动连续的电阻率测量装置，并且测量精度高、速度快，可以持续实施大规模的电阻率数据采集。

附图说明

图1测量原理图。

图2输入端电路（方框区域）。

图3自动量程匹配电路（方框区域）。

图4稳压输出电路（方框区域）。

图5工作流程框图。

具体实施方式

本实用新型不局限于以下实施方式。

硬件组成：

PCI数据采集卡、双八路模拟开关CD4097、AD586，LM324，精敏电阻若干，开关电源。

1、输入端电路

输入端电路（如图2中的①）主要由开关电源和模数转换器AD586组成，开关电源为整个电路提供电源，具有220v交流输入，9v直流输出的功能，模数转换器将输入的模拟信号转换为数字信号，提供一个稳定的恒流输入。

2、自动量程匹配电路

自动量程匹配电路（如图3中的②）主要由双8路8选1模拟开关CD4097和选通信号输入电路（如图3中的④）组成。双8路8选1模拟开关CD4097控制选择8个不同阻值的电阻作为档位匹配电阻，R1-R8为不同阻值的精度不超过0.1％的精敏电阻。

（1）档位匹配电阻自动选择

CD4097的输入端CBA从000～111变化时，对应的档位选择从R1，1kΩ到R8，3MΩ。Xout/in端分别与CD4097的S1-S8相连，统一接测量介质，Yout/in端分别接到S1’-S8’相连。

（2）折半查找法

在选择档位电阻的时候，用到折半查找法，首先找到中间档位的电阻(R4)进行电压比较，如果测量电压比阈值电压（2.5V）大，则选择从中间档位向高4个档位查找，然后再取高4个档位的中间值进行比较，同理，如果测量电压比阈值电压小，则向低四个档位查找，直到找到最合适的档位。

表1档位选择真值表