本發(fā)明涉及石油測井技術領域，尤其涉及一種測井用深度編碼器的檢測領域。

背景技術：
石油測井領域普遍使用馬丁代克作為深度及速度的計量工具，核心部分為光電編碼器和測量輪。兩個測量輪夾緊電纜，電纜上提及下放時帶動測量輪旋轉(zhuǎn)，同軸且同步旋轉(zhuǎn)的光電編碼器則輸出脈沖信號，測井深度系統(tǒng)通過對脈沖信號的處理及計數(shù)，計算出測井深度和速度。光電編碼器暴露在外部，長期在惡劣環(huán)境中使用，機械磨損以及雨水侵蝕等，容易導致編碼器損壞或者輸出不準確。當前在測井及維修時，對于編碼器檢測的通常做法：通過手動轉(zhuǎn)動編碼器的方式輸出深度脈沖，然后通過深度系統(tǒng)檢測編碼器是否完好。這種方式由于手動轉(zhuǎn)動，一是誤差較大，二是人為轉(zhuǎn)動的圈數(shù)有限并且轉(zhuǎn)動速度無法控制，不能模擬實際測井狀況。測井現(xiàn)場檢測及維修時缺乏一種簡單又行之有效的檢測手段。

技術實現(xiàn)要素：
基于測井現(xiàn)場對檢測手段的需求及現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提出測井用深度編碼器的檢測裝置及方法，使得深度編碼器勻速轉(zhuǎn)動，并且準確判斷深度編碼器是否正常。為了解決上述技術問題，提供了如下技術方案：一種測井用深度編碼器的檢測裝置，包括計數(shù)器、深度處理模塊和電機，所述電機驅(qū)動深度編碼器轉(zhuǎn)動，所述計數(shù)器記錄深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)，所述深度處理模塊接收所述深度編碼器反饋的深度信號，并計算獲得深度編碼器測量的深度值；所述深度處理模塊與計數(shù)器相連，所述深度處理模塊還根據(jù)計數(shù)器記錄的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；并比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值；如所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值相等，則深度編碼器正常；否則，深度編碼器異常。優(yōu)選地，所述檢測裝置還包括第一齒輪副、中間軸、第二齒輪副，所述電機通過所述第一齒輪副驅(qū)動所述中間軸轉(zhuǎn)動，所述中間軸通過第二齒輪副驅(qū)動深度編碼器轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，計數(shù)器記錄中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)，深度處理模塊根據(jù)第一齒輪副的齒數(shù)比和/或第二齒輪副的齒數(shù)比，將中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)轉(zhuǎn)換為深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)。優(yōu)選地，所述第一齒輪副和第二齒輪副的齒數(shù)比均為1∶1。優(yōu)選地，所述檢測裝置還包括調(diào)速器，所述調(diào)速器與所述電機連接，用于調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，檢測裝置還包括顯示器，所述顯示器與所述深度處理模塊相連，顯示所述深度處理模塊計算獲得的深度值。優(yōu)選地，所述深度處理模塊包括依次相連的信號接收端、濾波器、計算器、比較器和輸出端；所述信號接收端接收所述深度編碼器反饋的深度信號，所述深度信號經(jīng)過濾波器的濾波處理獲得脈沖信號，由計算器對所述脈沖信號進行計數(shù)獲得脈沖數(shù)，并根據(jù)脈沖數(shù)計算深度編碼器測量的深度值，并根據(jù)計數(shù)器記錄的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；所述比較器比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值，由所述輸出端輸出比較結(jié)果和/或所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值。為了解決上述技術問題，還提供了一種測井用深度編碼器的檢測方法，包括：獲得以下任一個轉(zhuǎn)動周數(shù)：深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)、中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)、電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)；根據(jù)深度編碼器反饋的深度信號，計算獲得深度編碼器測量的深度值；根據(jù)所述獲得的任一轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值；如所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值相等，則深度編碼器正常；否則，深度編碼器異常。進一步地，所述根據(jù)深度編碼器反饋的深度信號，計算獲得深度編碼器測量的深度值包括：對所述深度編碼器反饋的深度信號進行濾波處理獲得脈沖信號，對所述脈沖信號進行計數(shù)獲得脈沖數(shù)；根據(jù)脈沖數(shù)計算深度編碼器測量的深度值。進一步地，所述根據(jù)深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值包括：利用深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)乘以深度編碼器碼輪的周長值獲得所述轉(zhuǎn)軸深度值。進一步地，所述根據(jù)中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值包括：根據(jù)第一齒輪副的齒數(shù)比和/或第二齒輪副的齒數(shù)比，將中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)轉(zhuǎn)換為深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)；利用深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)乘以深度編碼器碼輪的周長值獲得所述轉(zhuǎn)軸深度值。本發(fā)明的測井用深度編碼器的檢測裝置利用電機帶動計數(shù)器和深度編碼器輸出深度脈沖，深度處理模塊進行脈沖處理及深度計算，本發(fā)明的檢測方法通過上述測量值和理論值的比較，達到對深度編碼器檢測的目的。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的深度編碼器、計數(shù)器和電機的連接示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的測井用深度編碼器的檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。如圖1和圖2所示所示，本發(fā)明實施例的測井用深度編碼器檢測裝置包括計數(shù)器、深度處理模塊和電機，所述電機驅(qū)動深度編碼器轉(zhuǎn)動，所述計數(shù)器記錄深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)，所述深度處理模塊接收所述深度編碼器反饋的深度信號，并計算獲得深度編碼器測量的深度值；所述深度處理模塊與計數(shù)器相連，所述深度處理模塊還根據(jù)計數(shù)器記錄的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；并比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值；如所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值相等，則深度編碼器正常；否則，深度編碼器異常。所述檢測裝置還包括第一齒輪副、中間軸、第二齒輪副，本發(fā)明實施例中的電機可以通過所述第一齒輪副驅(qū)動所述中間軸轉(zhuǎn)動，所述中間軸通過第二齒輪副驅(qū)動深度編碼器轉(zhuǎn)動。計數(shù)器記錄中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)，深度處理模塊根據(jù)第一齒輪副的齒數(shù)比和/或第二齒輪副的齒數(shù)比，將中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)轉(zhuǎn)換為深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)。測井用深度編碼器檢測時將深度編碼器設置在上述檢測裝置的對應位置。本發(fā)明實施例中的檢測裝置中，電機優(yōu)選直流電機，深度編碼器優(yōu)選測井用馬丁代克專用的光電式編碼器，第一齒輪副和第二齒輪副的齒數(shù)比優(yōu)選為1∶1。所述檢測裝置還包括調(diào)速器，所述調(diào)速器與所述電機連接，用于調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速。發(fā)明通過電機調(diào)速器調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，電機轉(zhuǎn)動后，通過齒輪傳動，帶動深度編碼器轉(zhuǎn)動，利用計數(shù)器記錄深度編碼器的轉(zhuǎn)動周數(shù)，或者計數(shù)器 記錄中間軸或者電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)，根據(jù)第一齒輪副和/或第二齒輪副的齒數(shù)比換算出深度編碼器的轉(zhuǎn)動周數(shù)。所述檢測裝置還包括顯示器，所述顯示器與所述深度處理模塊相連，顯示所述深度處理模塊計算獲得的深度值。顯示器優(yōu)選LCD顯示器。所述深度處理模塊包括依次相連的信號接收端、濾波器、計算器、比較器和輸出端；所述信號接收端接收所述深度編碼器反饋的深度信號，所述深度信號經(jīng)過濾波器的濾波處理獲得脈沖信號，由計算器對所述脈沖信號進行計數(shù)獲得脈沖數(shù)，并根據(jù)脈沖數(shù)計算深度編碼器測量的深度值，并根據(jù)計數(shù)器記錄的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；所述比較器比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值，由所述輸出端輸出比較結(jié)果和/或所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值。深度處理模塊可以用FPGA和/或DSP實現(xiàn)，深度處理模塊的功能可以全部由FPGA實現(xiàn)或者全部由DSP實現(xiàn)，還可以由FPGA進行濾波和計數(shù)，再由DSP讀取計數(shù)值，計算深度值。本發(fā)明實施例的測井用深度編碼器的檢測方法，包括：A、獲得以下任一個轉(zhuǎn)動周數(shù)：深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)、中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)、電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)；B、根據(jù)深度編碼器反饋的深度信號，計算獲得深度編碼器測量的深度值；C、根據(jù)深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)計算獲得轉(zhuǎn)軸深度值；D、比較所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值；如所述測量的深度值與所述轉(zhuǎn)軸深度值相等，則深度編碼器正常；否則，深度編碼器異常。其中步驟A、B和步驟B、C的前后順序可以調(diào)整。步驟B包括：對所述深度編碼器反饋的深度信號進行濾波處理獲得脈沖信號，對所述脈沖信號進行計數(shù)獲得脈沖數(shù)；根據(jù)脈沖數(shù)計算深度編碼器測量的深度值。當獲得的是深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)時，步驟C包括：利用深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)乘以深度編碼器碼輪的周長值獲得所述轉(zhuǎn)軸深度值。當獲得的是中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)時，步驟C包括：根據(jù)第一齒輪副的齒數(shù)比和/或第二齒輪副的齒數(shù)比，將中間軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)或電機轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)轉(zhuǎn)換為深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)；利用深度編碼器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動周數(shù)乘以深度編碼器碼輪的周長值獲得所述轉(zhuǎn)軸深度值。實施例結(jié)合圖1和圖2具體說明本發(fā)明的裝置和方法。所述深度編碼器是測井用馬丁代克專用的光電式編碼器，在5V直流供電情況下，轉(zhuǎn)動編碼器軸，編碼器信號輸出端會輸出A+、A-、B+、B-四路方波信號，其中A+和A-相位差180°，B+和B-相位差180°，A+和B+相位差90°。所述計數(shù)器為機械式計數(shù)器，具備手動復位的5位數(shù)字顯示計數(shù)器，最高軸轉(zhuǎn)速400rpm。所述電機為微型直流電機，6-15V直流供電，最高轉(zhuǎn)速9869rpm，輸出11∶1降速。所述調(diào)速器輸入電壓為6-15V直流，輸出為0～Vinput，脈沖寬度調(diào)制(PWM，PulseWidthModulation)輸出。所述第一和第二齒輪副嚴格按照電機軸、編碼器軸保證各個軸同比轉(zhuǎn)動且可靠連接，深度編碼器、計數(shù)器及電機軸水平方向平行。所述脈沖處理電路及顯示，由脈沖前端處理電路、FPGA脈沖去抖及計數(shù)、DSP計算及控制電路組成。保持深度編碼器、計數(shù)器及直流電機軸水平方向平行，各齒輪副間咬合程度適中，摩擦力大大減小，通過電機調(diào)速器控制電機轉(zhuǎn)速以及轉(zhuǎn)動方向，完全模擬測井時電纜移動的實際情況，并且通過齒輪咬合，完全避免各部件不同步問題，很好地達到了檢測編碼器的目的。本實施例中供給220V交流電，通過變壓器或者電源模塊轉(zhuǎn)換成+12V和+5V直流輸出，其中+12V提供給電機調(diào)速器；+5V提供給深度編碼器以及深度處理模塊和顯示器。使用前首先需要將計數(shù)器清零，給整個裝置供電；調(diào)節(jié)電機調(diào)速器從零慢慢升壓至電機轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)速跟電機調(diào)速器輸出電壓成正比，根據(jù)需要將電機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至需要狀態(tài)。電機轉(zhuǎn)動后，通過齒輪傳動帶計數(shù)器及編碼器轉(zhuǎn)動，由于所有齒輪副的齒數(shù)比為1∶1，深度編碼器轉(zhuǎn)動的圈數(shù)和機械式計數(shù)器一致，轉(zhuǎn)動圈數(shù)可以通過計數(shù)器讀取。深度編碼器轉(zhuǎn)動后，輸出四路差分脈沖信號(A+、A-、B+、B-)，深度處理模塊首先接收差分信號，轉(zhuǎn)化為單端信號A、B，轉(zhuǎn)化過程包括：A+、A-輸入一個差分信號接收器輸入端(如DS9637)，差分信號接收器輸出端就輸出單端信號A；同理，B+、B-輸入一個差分信號接收器輸入端(如DS9637)，差分信號接收器輸出端就輸出單端信號B。通過信號濾波和消抖動處理，去除異常的抖動信號，然后進行脈沖計數(shù)，得到深度編碼器輸出的脈沖數(shù)。在讀取當前的深度脈沖數(shù)，轉(zhuǎn)換為深度值，通過串行接口送到顯示器上進行顯示。顯示器的數(shù)字單位為米，通過與計數(shù)器顯示的技術值進行比較，判斷編碼器是否有故障。計數(shù)器顯示值與LCD顯示值得關系是：計數(shù)器顯示值*0.6096＝LCD顯示值。其中，0.6096為測井用的馬丁代克深度編碼輪的周長值，單位為米。 是一個常用的固定值。如圖2所示，計數(shù)器顯示技術值為2013，則LCD顯示模塊顯示值應為：2013*0.6096＝1227.1.則說明深度編碼器正常，否則說明深度編碼器輸出有故障。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權(quán)利要求所述的保護范圍為準。