《感應(yīng)測(cè)井儀實(shí)驗(yàn)》指導(dǎo)書(shū)

1、感應(yīng)測(cè)井儀實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)實(shí)體感應(yīng)儀器的調(diào)試，熟悉GY-74型儀器的調(diào)試方法，進(jìn)一步掌握感應(yīng)測(cè)井儀器的原理：二、調(diào)校場(chǎng)地要求：線圈系應(yīng)安置距地面1米以上，電子線路與線圈系成一直線，在線圈系周?chē)?1.5米以?xún)?nèi)，不得有導(dǎo)電，導(dǎo)磁物質(zhì)。三、調(diào)試用儀器儀器名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)真空毫伏表GB-9 1雙縮示波器SR-8 1相位計(jì)BX-13 1低頻振蕩器XFD-7 1數(shù)字電壓表PZ-9 1四、GY-74型感應(yīng)測(cè)井儀原理：GY-74型感應(yīng)測(cè)井儀器是電子管儀器,它由CG-70型改進(jìn)而成。由于它性能比較穩(wěn)定。因此，目前生產(chǎn)中仍在使用。GY-74型儀器主要由振蕩器。參考信號(hào)放大器，主放大器和相敏檢波器等組成，其原理

2、如圖（b）所示。第一部分: 振蕩器圖（a）(振蕩器方框圖)振蕩器包括：起振級(jí)；20Kc晶振器GN3/2功率放大級(jí)；6Pl自動(dòng)恒流裝置：汽車(chē)燈泡 ,IB2 發(fā)射線圈:串聯(lián)諧振但是，在測(cè)井過(guò)程中，聲波下井儀是在井眼中作提升運(yùn)動(dòng)的。由于井壁粗糙不平，井徑大小不一 ,地層的巖性與結(jié)構(gòu)不同，會(huì)對(duì)時(shí)差T的測(cè)量帶來(lái)影響。這些影響表現(xiàn)為隨機(jī)的聲干擾信號(hào)和周波跳躍等現(xiàn)象，影響時(shí)差測(cè)量的可靠性。因此,在設(shè)計(jì)聲波測(cè)井儀時(shí)，除加大探頭的發(fā)射功率提高信噪比和采用扶正器等手段外，在地面儀中還設(shè)計(jì)有抗干攏電路,即幅度鑒別電路。1、幅度鑒別由于在測(cè)井過(guò)程中 , 聲波信號(hào)首波之前的基線上常疊加有幅度較小的干擾信號(hào) , 如電磁干

3、擾 , 余波干擾等。為消除這類(lèi)干擾 , 采用幅度比較電路是很有效的。幅度鑒別可用比較器電路來(lái)實(shí)驗(yàn) , 接收探頭R1，R2接收到聲波信號(hào)分別通過(guò)兩個(gè)比 較器 , 適當(dāng)調(diào)節(jié)鑒別門(mén)坎電壓的大小 , 只有幅度大于鑒別門(mén)坎電壓的聲波信號(hào)才能通過(guò) , 從而達(dá)到壓制幅度小的干擾信號(hào)的目的。幅度鑒別的作用見(jiàn)圖 3,為門(mén)坎電壓。圖 3圖 4然而 , 鑒別門(mén)坎電壓對(duì)時(shí)差測(cè)量有影響 , 以圖 4 來(lái)說(shuō)明?，F(xiàn)在用其中一個(gè)探頭接收到的上發(fā)聲信號(hào)首波為例。在鑒別門(mén)坎電壓一定時(shí) , 首波前沿取在 P 點(diǎn) , 即時(shí)差方波的前沿對(duì)準(zhǔn) P 點(diǎn)。當(dāng)門(mén)坎變化時(shí) ,則前沿取Q點(diǎn)，時(shí)間方波前沿對(duì)準(zhǔn) Q 。因此 , 信號(hào)不變 , 而鑒別門(mén)

4、坎變化了 , 引起時(shí)差也變化 T, 如果近似處理 , 則 與有如下關(guān)系 ,（）式中 T 為聲波信號(hào)的周期 ,El 為聲波首波的幅度。在測(cè)井時(shí) , 如果聲接收信號(hào)和首波幅度E1小于門(mén)坎電壓，則此時(shí)的首波被鑒別掉，時(shí)差是由次波 E2形成的。因此,測(cè)得的時(shí)差T改變了一個(gè)信號(hào)周期T。這稱(chēng)之為周波跳躍。2 、時(shí)間鑒別時(shí)間鑒別主要用來(lái)消除那些幅度較大()和時(shí)間隨機(jī)的干擾 ,如碰撞干攏等一般情況下,由于碰撞干攏幅度較大, 幅度鑒別對(duì)這些干擾不起作用。時(shí)間鑒別用延遲電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。延遲門(mén)的開(kāi)門(mén)時(shí)間根據(jù)地層聲速來(lái)決定。由圖5可知,在延遲門(mén)之前, 即使有幅度大的干擾脈沖, 但正延遲門(mén)只允許聲波信號(hào)通過(guò), 而將干擾脈沖

5、關(guān)在門(mén)外 ,不影響時(shí)差T的測(cè)量。應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)開(kāi)門(mén)時(shí)間選擇太后,也可能使信號(hào)首波關(guān)在門(mén)外,而得不到可靠的時(shí)差值。主振延遲延遲門(mén)信號(hào) 與干擾圖5三、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備簡(jiǎn)介l 、聲波測(cè)井儀器原理裝置2 、雙蹤示波器3 、萬(wàn)用表實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)介：聲波測(cè)井儀器原理實(shí)驗(yàn)裝置由兩個(gè)部分組成 , 如圖 6 所示。第一部分是下井儀模擬信號(hào)發(fā)生器,包括兩個(gè)程序,程序 1 提供上下發(fā)射時(shí)幅度可變的R1和R2接收信號(hào) , 和時(shí)間與幅度均可變的尖脈沖干擾信號(hào),以模擬聲系在測(cè)井過(guò)程中受到碰撞干擾影響時(shí)所獲得的聲波信號(hào) , 供地面儀進(jìn)行處理。輸出波形如圖 2 所示的 R1 和 R2 信號(hào)。程序仍然提供 R1,R2信號(hào)及干擾脈沖信號(hào)

6、,但與程序I不同的是,在程序作用下 ,R1,R2信號(hào)的首波到達(dá)時(shí)間是按一定規(guī)律變化的 ,以模擬測(cè)井時(shí)間起真實(shí)情況。第二部分是地面儀原理實(shí)驗(yàn)板的時(shí)差形成電路R1,R2 信號(hào)首先進(jìn)行遠(yuǎn)近道分離 , 再分別送到遠(yuǎn)近幅度鑒別電路 , 實(shí)現(xiàn)幅度鑒別 , 其輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)選通門(mén),門(mén)控信號(hào)由遠(yuǎn)近道延遲電路提供 ,選通門(mén)的輸出信號(hào)觸發(fā)單穩(wěn)態(tài) ,以檢出信號(hào)首波前沿,最后由R-S能 發(fā)器形成時(shí)差T。四、實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求1、觀測(cè)實(shí)驗(yàn)板上各點(diǎn)波形 。 2、觀測(cè)擾干電路的作用。五、實(shí)驗(yàn)步驟（一）基本測(cè)試：開(kāi)機(jī)后,按程序F按鈕1、用高波觀測(cè)實(shí)驗(yàn)板上各點(diǎn)的波形, 繪出時(shí)序圖測(cè)試條件 z 鑒別電壓=0.1V,干攏信號(hào)的幅度為1V

7、和時(shí)間150S。要求：在同一張方格紙上繪出同步,上下控方波,R1R2信號(hào)和 A,B,C,D,E,X 的波形。2、觀測(cè)鑒別電壓對(duì)干擾信號(hào)的抑制作用。鑒別電壓=0.lV,干攏脈沖為lV在近道信號(hào)前面50S,并通過(guò)延遲門(mén)。測(cè)量這時(shí)的時(shí)差。然后逐漸增大鑒別電壓,直到時(shí)差值改變,再測(cè)出時(shí)差值,比較這兩個(gè)時(shí)差,說(shuō)明鑒別電壓的抗干擾作用。3、觀察周波跳躍現(xiàn)象鑒別電壓=0.3V,干擾信號(hào)調(diào)到最小。測(cè)量此時(shí)的時(shí)差。然后逐漸減小近道信號(hào)幅度 , 使時(shí)差發(fā)生變化 , 再測(cè)出時(shí)差值。同時(shí)測(cè)量聲信號(hào)的周期。說(shuō)明時(shí)差變化值與信號(hào)周期的關(guān)系。4、觀測(cè)鑒別電壓對(duì)時(shí)差的影響。測(cè)試方法 : 用高波器觀測(cè)時(shí)差方波沿 , 用外同步能發(fā) , 反速選 50S/dlV擋 ,拉10位置。測(cè)試要求與結(jié)果：鑒別電壓（V）： 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8時(shí)差方波前沿：時(shí)差變化（S）5、觀察延遲門(mén)信號(hào)對(duì)干擾抑制作用鑒別電壓=0.lV,干攏信號(hào)調(diào)在近道信號(hào)之前,近道延遲調(diào)到最小,記錄這時(shí)的時(shí)差，然后, 增加延遲時(shí)間 , 到時(shí)差方波變化 , 測(cè)出時(shí)差值 , 用時(shí)差的變化說(shuō)明延遲門(mén)的抗干擾作用。6、觀測(cè)延遲門(mén)信號(hào)對(duì)時(shí)差的影響。從小到大調(diào)節(jié)近道延遲門(mén)信號(hào) ,