[发明专利]一种超深电阻率测井的时域测量装置

权利要求书

1.一种超深电阻率测井的时域测量装置，其特征在于，包括：

测量控制模块（3），作为整个测量装置的控制中心，使能发射控制模块（2）输出某一固定频率的方波发射信号，并且对采样后的测量数据进行相关的FFT换算以及时延特性分析，得出最终的电阻率数据，并与主控存储模块（4）进行通讯，实时上传数据至主控存储模块（4）FLASH中保存；

发射控制模块（2），用于接收方波信号，并通过功放芯片或晶体管将方波信号放大并输出至发射天线（1）；

发射天线（1），在地层激励出周期性大功率的正交变换的电磁波信号；

编码通讯总线（5），即为单芯电缆，输送32V电源，同时又作为各模块之间的通讯载体并传播与发射信号同频的同步脉冲；

主控存储模块（4），用于实时监测编码通讯总线（5）上的各项命令并执行相应操作，当收到启动测量命令时，将对应的启动命令发送至测量控制模块（3）；实时接收测量数据并保存在FLASH中；

第一接收模块（6），用于采集接收天线RX1（7）输出的信号，信号经ADC模数转换及采样叠加后通过编码通讯总线（5）以编码脉冲通讯的形式回传至测量控制模块（3）；

第二接收模块（8），用于采集接收天线RX2（9）输出的信号，信号经ADC模数转换及采样叠加后通过编码通讯总线（5）以编码脉冲通讯的形式回传至测量控制模块（3）；

所述发射控制模块（2）包括：电源转换模块、单片机、外围电路、RS485通讯模块、电源控制开关、功放电路、信号控制开关、信号比较电路和LC调谐电路；

所述信号控制开关的输入端接发射信号，所述信号控制开关、功放电路及LC调谐电路顺次连接，所述RS485通讯模块通过RS485总线与所述单片机连接，所述外围电路的输出端连接于所述单片机的输入端，所述电源转换模块的输入端接单芯电缆32V电源输入，所述电源控制开关的输入端连接单芯电缆32V电源输入并与单片机的输出端连接，所述电源控制开关的输出端连接于功放电路的输入端，功放电路的输出端连接于LC调谐电路的输入端；

所述LC调谐电路的输出与所述发射天线（1）以及信号比较电路连接，所述RS485通讯模块通过RS485总线与测量控制模块（3）连接，所述信号比较电路的输出与所述编码通讯总线（5）连接，所述信号比较电路与所述发射信号进行比较，输出与所述发射信号同频的脉冲信号，所述同频的脉冲信号作为同步脉冲信号输出至所述编码通讯总线（5），所述同步脉冲信号通过所述编码通讯总线（5）传输至各接收模块，用于触发各接收模块对发射信号的同步接收与处理；

所述测量控制模块（3）通过编码通讯总线（5）接收第一接收模块（6）和第二接收模块（8）的采样数据，根据接收信号的时延以及时域特性对接收数据进行FFT处理与换算，得出各频率接收信号的相移与幅值，并反演出地层电阻率的结果；所述测量控制模块（3）包括：DSP28377主控制器、FPGA-A3P1000主控制器、外围电路、RS485通讯模块、电源转换模块、编码通讯电路模块、温度传感器、DAC、SRAM存储电路和DDS数字频率合成器；所述编码通讯电路模块分别与 所述FPGA从控制器以及编码通讯总线（5）连接，所述同步脉冲接收电路分别与所 述FPGA从控制器以及编码通讯总线（5）连接；

所述测量控制模块的DSP主控制器根据各接收信号的时延与时域特性以及FFT变换结果，算出信号相移与信号幅值，并最终反演出地层电阻率结果；

所述测量装置每个发射一个周期的方波信号便输出一个同步脉冲，同步脉冲触发各接收模块对接收信号进行调理滤波与转换采集，然后再将数据经过叠加后通过单芯电缆以编码脉冲通讯的形式传送至测量控制模块；

所述同步脉冲实现了各接收模块在信号的接收与采集动作时序上的同步；

所述主控存储模块（4）、测量控制模块（3）、发射控制模块（2）及发射天线（1）顺次连接，所述发射控制模块（2）通过RS485总线与测量控制模块（3）连接，所述测量控制模块（3）通过RS485总线与主控存储模块（4）连接，所述测量控制模块（3）、主控存储模块（4）、第一接收模块（6）、第二接收模块（8）都挂接在编码通讯总线（5）上，每个模块都有一个独立的编码通讯地址；所述接收天线RX1（7）的输出端与所述第一接收模块（6）的输入端连接，所述收天线RX2的输出端与所述第二接收模块（8）的输入端连接；

对所述RX1、RX2采样并叠加后的测量数据进行相关的FFT换算以及时延特性分析，算出信号相移与幅值，反演出地层电阻率结果。