基于電磁感應(yīng)的多層管柱電磁探傷測(cè)井系統(tǒng)

MOTECH LPS-305S數(shù)控式直流穩(wěn)壓電源

特性：工頻220V輸入，兩路雙極性電壓輸出

用途：系統(tǒng)供電

特殊要求：供電電壓可調(diào)，電壓穩(wěn)定

Agilent 7104示波器

特性：4通道，采樣速率達(dá)4GSa/s

用途：檢測(cè)波形

特殊要求：采樣速率快，多通道

致遠(yuǎn)USB CAN-2A CAN接收設(shè)備

用途：實(shí)現(xiàn)CAN轉(zhuǎn)USB的功能，PIC32單片機(jī)通過(guò)CAN總線與PC通信

Visual stidio 2008

用途：用戶界面設(shè)計(jì)，測(cè)井曲線繪制

MAPLAB開(kāi)發(fā)環(huán)境

用途：編寫(xiě)PIC32主程序，編譯，下載

井下電路部分測(cè)試

模擬的衰減曲線波形

模擬產(chǎn)生的衰減曲線如下圖所示：

圖 27 模擬的衰減曲線（100ms/div）

圖 28 模擬的衰減曲線（5ms/div）

曲線峰值3.3V,示波器顯示可以看出，模擬的衰減曲線類似指數(shù)衰減，但在后期有紋波干擾。

可編程模塊控制信號(hào)

RD12，RD13，RD4三個(gè)引腳信號(hào)如圖 29所示，在一個(gè)周期內(nèi)交替有效（低電平），有效期分別為9ms，24ms，75ms，和之前劃分的早，中，晚三個(gè)時(shí)間段相符合。

RD1,RD2,RD3三個(gè)引腳信號(hào)如圖 30所示，實(shí)現(xiàn)了對(duì)縱向探頭A,橫向探頭B，C分時(shí)采樣的功能。

圖 29 時(shí)期劃分控制信號(hào)

圖 30 探頭選擇控制信號(hào)

編程放大后的信號(hào)曲線

可編程放大模塊輸出的信號(hào)如下圖所示，早、中、晚三個(gè)時(shí)期的放大倍數(shù)分別為2, 5.5, 11。

圖 31 編程放大后的衰減曲線（50ms/div）

圖 32 編程放大后（綠）和放大前(黃)的信號(hào)(20ms/div)

總結(jié)

我們團(tuán)隊(duì)主要實(shí)現(xiàn)了電磁探傷系統(tǒng)的以下功能：

• 井下硬件電路的設(shè)計(jì)

選擇了合適的信號(hào)處理芯片，以分時(shí)、編程放大的方式對(duì)探頭信號(hào)進(jìn)行了處理。

• 通信與傳輸技術(shù)研究

以CAN總線為基礎(chǔ)，制定了一套適用于井下系統(tǒng)和地面系統(tǒng)之間協(xié)作的通信協(xié)議。

• 數(shù)據(jù)處理，解釋系統(tǒng)的研究

地面解釋系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，繪出內(nèi)層油管和外層套管的測(cè)井曲線，并能同步顯示管道的厚度譜，帶給油井工作者更直觀的信息。