[实用新型]一种用于油井动液面深度检测的信号处理电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种油井动液面深度检测技术领域，尤其涉及一种用于油井动液面深度检测的专用声音信号处理电路。

背景技术

随着现代油田科技的不断进步，油井动液面检测技术得到了很大的发展。目前，比较成熟的传统油井动液面深度检测方法可分为：浮筒法，其工艺操作简便，数据直观，但不能在带有压力的环空油井中测试；压力计探测法，其适用于一切油水井，但须保证压力计停点至少有3个点在液面以下，施工周期长；示功图法，它可进行连续计算，但受到惯性、振动及摩擦载荷的影响；物质平衡法，其通过测试环空中的气体排量折算出油井动液面,但折算过程并不精确。这些方法能实时监控跟踪油井动液面的变化，但往往油井环形空间狭窄，液面偏深，声波信号衰减幅度大，最终难以进行精确检测，也是制约油井供应能力、油田科学发展的瓶颈。

我们在研究中发现生活中的一个有趣现象：乐师在吹奏长号时，通过拉动套管发出不同音高的声音。长号又称拉管，在拉动套管时会改变所连入的乐管长度，进而改变管内空气的固有频率，空气柱振动特点是管子越长，则频率越低，反之亦然。这意味着管乐器声乐频率可以反映乐管的长度。而油井套管与长号的管筒有着相似的形状，那么可以通过测油井管柱声场固有频率来测油井动液面深度。为此，我们提出一种基于管柱声场模型的油井动液面深度检测方法。

而采用此方法测量油井动液面的深度，首先需要解决的就是声音信号的处理问题。目前市场上的绝大多数音频信号处理器针对的是家用或者娱乐市场，对于工业上的应用极少。况且应用于油井动液面检测，这些处理器在进行音频处理时，会出现失真、移频的现象，在对音频信号从时域到频域的转换时会造成较大的误差，对测量精度造成非常大的影响。

综上所述，这里急需一款专门的用于油井动液面检测的声音信号处理装置。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于油井动液面深度检测的专用声音信号处理电路，将驻极体检测到的微弱声音电信号，经过放大之后形成能够被处理器识别和处理的电压信号，并且能够提升声音信号的处理质量，减少失真、移频等现象。

为达到上述目的，本实用新型表述一种用于油井动液面深度检测的信号处理电路，其关键在于：包括电源转换单元和声音信号采集放大单元；所述电源转换单元用于将外部输入电源转换为声音信号处理单元所需的正电源和负电源，所述声音信号采集放大单元用于对检测到的声音信号进行放大和整形；

所述声音信号采集放大单元设置有拾音器、集成运放、第一输出端口和第二输出端口，拾音器的第二引脚经电容C1连接集成运放的反相输入端，拾音器的第一引脚经电阻R2连接集成运放的正相输入端，集成运放的输出端经电容C8分别与第一输出端口的第一引脚和第二输出端口的第一引脚连接，集成运放的反相输入端还经电阻R1接地，在集成运放的输出端与正相输入端之间连接有电阻R4；拾音器的第二引脚还经电阻R3连接正电源，拾音器的第一引脚还分别与第一输出端口的第二引脚和第二输出端口的第二引脚连接，在正电源与接地端之间还并行联接有电解电容C2与电解电容C3，在负电源与接地端之间还并行联接有电解电容C4与电解电容C5。

为了给声音信号处理单元提供稳定可靠的工作电源，所述电源转换单元包括电源插口、电源开关、稳压模块和正负电源输出模块，所述电源转换单元包括电源插口、电源开关、稳压模块和正负电源输出模块，所述稳压模块的第一引脚经电源开关与电源插口的第二引脚连接，稳压模块的第二引脚与电源插口的第一引脚连接，稳压模块的第三引脚与正负电源输出模块的第一引脚连接，稳压模块的第一引脚与第二引脚之间连接有电解电容C6，稳压模块的第二引脚与第三引脚之间连接有电解电容C7；正负电源输出模块的第二引脚与稳压模块的第二引脚连接，正负电源输出模块的第四引脚为所述声音信号采集放大单元的负电源，第五引脚接地，第六引脚为所述声音信号采集放大单元的正电源。

为了保证信号处理电路稳定可靠的运行，在所述电源转换单元上连接有欠压检测单元，所述欠压检测单元用于对输入的外接电源进行低压检测，并给出LED灯提示信号；