專(zhuān)利名稱(chēng)：石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油測(cè)井領(lǐng)域，特別涉及一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置。
背景技術(shù)：
深度測(cè)量和速度測(cè)量是石油測(cè)井系統(tǒng)中的重要內(nèi)容。測(cè)井過(guò)程是獲取油井地層信息的過(guò)程，所獲得的地層信息經(jīng)綜合解釋系統(tǒng)評(píng)價(jià)出油井的儲(chǔ)層和儲(chǔ)量等信息。而所有的儲(chǔ)層必須對(duì)應(yīng)準(zhǔn)確的深度，否則會(huì)造成采油射孔的誤差，并產(chǎn)生嚴(yán)重后果。取芯過(guò)程也需要準(zhǔn)確的深度測(cè)量。參見(jiàn)圖I、圖2a和圖2b，當(dāng)前石油測(cè)井的深度測(cè)量主要采用光電編碼器I作為深 度傳感器，光電編碼器I安裝在馬丁代克的旋轉(zhuǎn)輪2上。在馬丁代克上安裝的光電編碼器I大部分采用5伏或12伏直流供電，輸出兩路相位差為90度的方波脈沖信號(hào)，相位差的提前或滯后用于識(shí)別旋轉(zhuǎn)方向。光電編碼器I正轉(zhuǎn)時(shí)，A、B兩路信號(hào)的相位差為正90度；光電編碼器I反轉(zhuǎn)時(shí)，A、B兩路信號(hào)的相位差為負(fù)90度。深度測(cè)量的主要工作就是將兩路正交信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)化為方向，并根據(jù)該方向信息和脈沖信號(hào)進(jìn)行加或減計(jì)數(shù)，從而確定儀器在井中的深度。另外，通過(guò)計(jì)算確定時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)，可以獲得測(cè)井速度。光電編碼器I也稱(chēng)為正交編碼器(Quadrature Encoders),在轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)、深度等測(cè)量和控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。多數(shù)微處理器芯片生產(chǎn)廠(chǎng)家在數(shù)字信號(hào)處理器DSP及高性能單片機(jī)中有多個(gè)外部中斷接口，只需通過(guò)軟件識(shí)別算法對(duì)輸入到微處理器的外部中斷接口的信號(hào)進(jìn)行處理，即可實(shí)現(xiàn)正交編碼信號(hào)的解碼和計(jì)算，既簡(jiǎn)化了編碼器的硬件接口電路，又提高了抗干擾性能。發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下的缺點(diǎn)和不足目前石油測(cè)井系統(tǒng)的深度測(cè)量在配接光電編碼器時(shí)，大多采用數(shù)字邏輯電路，將光電編碼器輸出的兩路信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)脈沖和旋轉(zhuǎn)方向，再通過(guò)計(jì)數(shù)器或微處理器進(jìn)行深度和速度的計(jì)算。由于這些電路獨(dú)立于微處理器之外，電路較為復(fù)雜，集成度差易受干擾，而且不能同時(shí)兼容12V和5V的方波信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置，該電路和裝置實(shí)現(xiàn)了抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單，同時(shí)兼容12V和5V的方波信號(hào)，為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是—種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，所述電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路，所述第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)，所述第一保護(hù)電路的輸出端和所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)，所述第二保護(hù)電路的輸出端和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述正交信號(hào)識(shí)別電路將所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到所述深度和速度計(jì)算電路；所述深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。所述第一保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻和第一雙肖特基二勢(shì)壘極管，所述第一電阻的一端和所述第二電阻的一端同時(shí)接所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)；所述第一電阻的另一端接地；所述第二電 阻的另一端與所述第一雙肖特基二勢(shì)壘極管相連。所述第二保護(hù)電路包括第三電阻、第四電阻和第二雙肖特基二勢(shì)壘極管，所述第三電阻的一端和所述第四電阻的一端同時(shí)接所述光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)；所述第三電阻的另一端接地；所述第四電阻的另一端與所述第二雙肖特基二勢(shì)壘極管相連。 所述第一電平轉(zhuǎn)換電路和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路為施密特觸發(fā)反相器。所述第一雙肖特基二勢(shì)壘極管和所述第二雙肖特基二勢(shì)壘極管的型號(hào)為BAS70-04LT。所述正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路具體為單片機(jī)AT32UC3A0256。一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的裝置，包括測(cè)井儀器，所述測(cè)井儀器固接在測(cè)井電纜上，所述測(cè)井電纜盤(pán)在絞車(chē)的滾筒上，所述測(cè)井電纜從兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪中穿過(guò)，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪通過(guò)彈簧壓緊，所述旋轉(zhuǎn)輪和光電編碼器同軸安裝，所述裝置還包括深度和速度測(cè)量的電路，所述電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路，所述第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)，所述第一保護(hù)電路的輸出端和所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)，所述第二保護(hù)電路的輸出端和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述正交信號(hào)識(shí)別電路將所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到所述深度和速度計(jì)算電路；所述深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是本實(shí)用新型提供了一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置，該電路和裝置實(shí)現(xiàn)了抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單，同時(shí)兼容12V和5V的方波信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)提供的石油測(cè)井馬丁代克深度傳感裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為現(xiàn)有技術(shù)提供的正轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)波形圖；圖2b為現(xiàn)有技術(shù)提供的反轉(zhuǎn)時(shí)信號(hào)波形圖；圖3為本實(shí)用新型提供的一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路的結(jié)構(gòu)不意圖；[0022]圖4為本實(shí)用新型提供的一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路的原理圖；圖5為本實(shí)用新型提供的正交信號(hào)識(shí)別電路、深度和速度計(jì)算電路進(jìn)行初始化配置的流程圖；圖6為本實(shí)用新型提供的正交解碼判斷依據(jù)。附圖中所列部件列表如下所示Rl:第一電阻；R2:第二電阻；R3:第三電阻；R4:第四電阻；Dl :第一雙肖特基二勢(shì)壘極管；D2 :第二雙肖特基二勢(shì)壘極管； UlA :第一電平轉(zhuǎn)換電路；UlB :第二電平轉(zhuǎn)換電路；U2 :正交信號(hào)識(shí)別電路、深度和速度計(jì)算電路；PA23 :正交A路信號(hào)的輸入引腳；PA24 :正交B路信號(hào)的輸入引腳；I :光電編碼器；2 :旋轉(zhuǎn)輪；3:測(cè)井電纜。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。為了實(shí)現(xiàn)抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單，同時(shí)兼容12V和5V的方波信號(hào)，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置，詳見(jiàn)下文描述參見(jiàn)圖3，一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路，其中，第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)，第一保護(hù)電路的輸出端和第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器I產(chǎn)生的B路信號(hào)，第二保護(hù)電路的輸出端和第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；正交信號(hào)識(shí)別電路將光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到深度和速度計(jì)算電路；深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。其中，由于測(cè)井絞車(chē)及其地面測(cè)井系統(tǒng)包含多種電氣連接線(xiàn)路，為防止意外(例如其他電氣線(xiàn)路和光電編碼器導(dǎo)線(xiàn)意外搭接)，通過(guò)第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路避免深度和速度測(cè)量的電路被損壞。其中，由于光電編碼器I的供電電源來(lái)自絞車(chē)面板，可能是5V供電，也可能是12V供電，其輸出信號(hào)的電平幅度由其供電電源決定。為了兼容不同的脈沖信號(hào)電平，為此本實(shí)用新型實(shí)施例中包含了第一電平轉(zhuǎn)換電路和第二電平轉(zhuǎn)換電路。其中，深度和速度計(jì)算電路根據(jù)方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)，進(jìn)而計(jì)算出深度和速度，并將最終結(jié)果傳送給測(cè)井主機(jī)，作為繪制測(cè)井曲線(xiàn)的深度坐標(biāo)和測(cè)速曲線(xiàn)。參見(jiàn)圖4，第一保護(hù)電路包括第一電阻R1、第二電阻R2和第一雙肖特基二勢(shì)壘極管D1，其中，第一電阻Rl的一端和第二電阻R2的一端同時(shí)接光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)；第一電阻Rl的另一端接地；第二電阻R2的另一端與第一雙肖特基二勢(shì)壘極管Dl相連。參見(jiàn)圖4，第二保護(hù)電路包括第三電阻R3、第四電阻R4和第二雙肖特基二勢(shì)壘極管D2，其中，第三電阻R3的一端和第四電阻R4的一端同時(shí)接光電編碼器I產(chǎn)生的B路信號(hào)；第三電阻R3的另一端接地；第四電阻R4的另一端與第二雙肖特基二勢(shì)壘極管D2相連。其中，第一電阻Rl和第三電阻R3用于輸入端懸空時(shí),使輸入端的光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)為低電平；第二電阻R2和第四電阻R4用于限制輸入電流，當(dāng)A路信號(hào)和B路信號(hào)的電壓過(guò)高時(shí)，通過(guò)第二電阻R2的限流作用來(lái)保護(hù)第一雙肖特基二勢(shì)壘極管Dl和第一電平轉(zhuǎn)換電路UlA ;通過(guò)第四電阻R4的限流作用來(lái)保護(hù)第二雙肖特基二勢(shì)壘極管D2和第二電平轉(zhuǎn)換電路U1B。第一雙肖特基二勢(shì)壘極管Dl和第二雙肖特基二勢(shì)壘極管D2用于輸入信號(hào)電壓箝位保護(hù)，使得第一電平轉(zhuǎn)換電路UlA和第二電平轉(zhuǎn)換電路UlB輸入引腳的信號(hào)電平箝位在-O. 5V到+4V范圍之內(nèi)，從而避免第一電平轉(zhuǎn)換電路UlA和第二電平轉(zhuǎn)換電路UlB被損壞。其中，第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3和第四電阻R4的取值根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的需要進(jìn)行設(shè)定，本實(shí)用新型實(shí)施例中的取值為第一電阻Rl的取值為100K Ω，第二電阻R2的取值為IOK Ω，第三電阻R3的取值為100K Ω，第四電阻R4的取值為 10ΚΩ。本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一雙肖特基二勢(shì)壘極管Dl和第二雙肖特基二勢(shì)壘極管D2優(yōu)選為ONSEMI公司的BAS70-04LT為例進(jìn)行說(shuō)明，該元件具有極低的正向?qū)妷骸⒏咚匍_(kāi)關(guān)特性等優(yōu)點(diǎn)，特別適合電路箝位保護(hù)應(yīng)用，按照?qǐng)D4中的參數(shù)設(shè)計(jì)，該第一保護(hù)電路和第二保護(hù)電路可承受±1KV的輸入電壓。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，還可以采用其他的具有低正向?qū)妷?高速開(kāi)關(guān)特性的箝位器件。進(jìn)一步地，第一電平轉(zhuǎn)換電路UlA和第二電平轉(zhuǎn)換電路UlB優(yōu)選為施密特觸發(fā)反相器，用于電平轉(zhuǎn)換和脈沖信號(hào)邊沿抖動(dòng)剔除，供電為3. 3V時(shí)，可承受5. 5V的輸入信號(hào)。進(jìn)一步地，正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路U2具體為單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)將正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路整合到一起，為本實(shí)用新型電路的核心，通過(guò)使用其內(nèi)部中斷處理功能更是簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了電路的集成度和抗干擾性能，通過(guò)將正交信號(hào)A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，對(duì)深度和速度計(jì)算，并通過(guò)串行或并行通信接口發(fā)送給測(cè)井主機(jī)。本實(shí)用新型實(shí)施例中的正交信號(hào)識(shí)別電路、深度和速度計(jì)算電路U2優(yōu)選為愛(ài)特梅爾公司的高性能單片機(jī)AT32UC3A0256為例進(jìn)行說(shuō)明，圖4中只給出了和本實(shí)用新型應(yīng)用相關(guān)的引腳，PA23和PA24為正交A路信號(hào)和B路信號(hào)的輸入引腳，該單片機(jī)具有引腳改變中斷，并具有強(qiáng)大的運(yùn)算和信號(hào)處理能力，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，還可以采用其他型號(hào)的性能類(lèi)似的具有外部引腳中斷的微控制器、微處理器芯片(單片機(jī)、DSP和ARM等)。參見(jiàn)圖5，在使用本實(shí)用新型提供的電路之前，先對(duì)正交信號(hào)識(shí)別電路、深度和速度計(jì)算電路U2進(jìn)行初始化配置，初始化配置主要包括如下內(nèi)容1)配置引腳PA23和PA24為正交信號(hào)輸入引腳；2)使能單片機(jī)引腳信號(hào)輸入濾波功能，以進(jìn)一步剔除干擾信號(hào)；3)選擇相應(yīng)引腳中斷作為正交信號(hào)的脈沖計(jì)數(shù)及相位判斷。初始化完成后參見(jiàn)圖6，正交信號(hào)識(shí)別電路、深度和速度計(jì)算電路U2進(jìn)入工作狀態(tài)，讀取計(jì)數(shù)值并按照脈沖當(dāng)量(每個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度值)計(jì)算測(cè)井深度和測(cè)井速度。一種石油測(cè)井地面系統(tǒng) 中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的裝置包括測(cè)井儀器，測(cè)井儀器固接在測(cè)井電纜3上，測(cè)井電纜盤(pán)在絞車(chē)的滾筒上，測(cè)井電纜3從兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪2中穿過(guò)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪2通過(guò)彈簧壓緊，旋轉(zhuǎn)輪2和光電編碼器I同軸安裝，還包括深度和速度測(cè)量的電路，該電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路，第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)，第一保護(hù)電路的輸出端和第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器I產(chǎn)生的B路信號(hào)，第二保護(hù)電路的輸出端和第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；正交信號(hào)識(shí)別電路將光電編碼器I產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到深度和速度計(jì)算電路；深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型提供的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，詳見(jiàn)下文描述測(cè)井時(shí)，需要通過(guò)測(cè)井電纜3將測(cè)井儀器下放到井底，然后勻速上提進(jìn)行連續(xù)測(cè)井。測(cè)井電纜3盤(pán)在絞車(chē)的滾筒上，通過(guò)操作絞車(chē)的電纜滾筒的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，由電纜帶動(dòng)測(cè)井儀器下放或上提。測(cè)井電纜3從兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪2中穿過(guò)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪2通過(guò)彈簧壓緊，使得電纜運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)輪2和光電編碼器I同軸安裝，當(dāng)電纜帶動(dòng)測(cè)井儀上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)輪2帶動(dòng)光電編碼器I旋轉(zhuǎn)，從而使光電編碼器I產(chǎn)生兩路正交編碼脈沖信號(hào)A、B。該裝置正是利用這兩路正交編碼脈沖信號(hào)，通過(guò)深度和速度測(cè)量的電路完成深度和速度的測(cè)量計(jì)算。綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置，該電路和裝置實(shí)現(xiàn)了抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單，同時(shí)兼容12V和5V的方波信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路， 所述第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)，所述第一保護(hù)電路的輸出端和所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)，所述第二保護(hù)電路的輸出端和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述正交信號(hào)識(shí)別電路將所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到所述深度和速度計(jì)算電路；所述深 度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述第一保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻和第一雙肖特基二勢(shì)壘極管， 所述第一電阻的一端和所述第二電阻的一端同時(shí)接所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)； 所述第一電阻的另一端接地；所述第二電阻的另一端與所述第一雙肖特基二勢(shì)壘極管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述第二保護(hù)電路包括第三電阻、第四電阻和第二雙肖特基二勢(shì)壘極管， 所述第三電阻的一端和所述第四電阻的一端同時(shí)接所述光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)；所述第三電阻的另一端接地；所述第四電阻的另一端與所述第二雙肖特基二勢(shì)壘極管相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述第一電平轉(zhuǎn)換電路和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路為施密特觸發(fā)反相器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述第一雙肖特基二勢(shì)壘極管和所述第二雙肖特基二勢(shì)壘極管的型號(hào)為BAS70-04LT。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路，其特征在于，所述正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路具體為單片機(jī)AT32UC3A0256。
7.一種石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的裝置，包括測(cè)井儀器，所述測(cè)井儀器固接在測(cè)井電纜上，所述測(cè)井電纜盤(pán)在絞車(chē)的滾筒上，所述測(cè)井電纜從兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪中穿過(guò)，所述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)輪通過(guò)彈簧壓緊，所述旋轉(zhuǎn)輪和光電編碼器同軸安裝，其特征在于，所述裝置還包括深度和速度測(cè)量的電路，所述電路包括第一保護(hù)電路、第一電平轉(zhuǎn)換電路、第二保護(hù)電路、第二電平轉(zhuǎn)換電路、正交信號(hào)識(shí)別電路以及深度和速度計(jì)算電路， 所述第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)，所述第一保護(hù)電路的輸出端和所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)，所述第二保護(hù)電路的輸出端和所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；所述第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和所述正交信號(hào)識(shí)別電路相連；所述正交信號(hào)識(shí)別電路將所述光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到所述深度和速度計(jì)算電路；所述深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了石油測(cè)井地面系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)深度和速度測(cè)量的電路及其裝置，第一保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)，第一保護(hù)電路的輸出端和第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第一電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；第二保護(hù)電路的輸入端接光電編碼器產(chǎn)生的B路信號(hào)，第二保護(hù)電路的輸出端和第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端相連；第二電平轉(zhuǎn)換電路的輸出端和正交信號(hào)識(shí)別電路相連；正交信號(hào)識(shí)別電路將光電編碼器產(chǎn)生的A路信號(hào)和B路信號(hào)轉(zhuǎn)換為方向信號(hào)和計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，并輸入到深度和速度計(jì)算電路；深度和速度計(jì)算電路計(jì)算出深度值和速度值并通過(guò)串行或并行通信接口傳輸給測(cè)井主機(jī)。實(shí)現(xiàn)了抗干擾能力強(qiáng)、電路簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)E21B45/00GK202417481SQ20112044349
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者梁冬 申請(qǐng)人:天津市泰華科技有限公司