蓋革米勒管計數(shù)功能檢測系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于石油鉆井儀器檢測領域，涉及蓋革米勒管的檢測，具體是蓋革米勒管計數(shù)功能檢測系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]隨鉆伽瑪測井技術可以鉆進過程中判斷地層巖性，能真實地反映了原狀地層的地質(zhì)特征。及時準確地判斷地層巖性，提高了地層評價的準確性，是油田生產(chǎn)中急需的技術，隨鉆自然伽瑪測井儀器已經(jīng)成為石油鉆井作業(yè)的主導設備之一；隨鉆自然伽瑪傳感器蓋革米勒管是核心器件之一，蓋革米勒管計數(shù)測量準確性決定隨鉆伽瑪測量結果的可靠性；目前只有儀器組裝完成之后，通過地面機系統(tǒng)檢測兩部分伽瑪傳感器(兩組蓋革米勒管)計數(shù)是否符合儀器設計要求，現(xiàn)有的檢測設備及方法存在:無法排除由電路引起的計數(shù)差異、不能區(qū)分具體哪一根蓋革米勒管計數(shù)出問題、無法在傳感器組裝之前進行精細篩選以及延長整串儀器的生產(chǎn)制造周期等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有的蓋革米勒管檢測設備及方法存在:無法排除由電路引起的計數(shù)差異、不能區(qū)分具體哪一根蓋革米勒管計數(shù)出問題、無法在傳感器組裝之前進行精細篩選以及延長整串儀器的生產(chǎn)制造周期的問題，本發(fā)明提出了一種可以提前判斷每一根蓋革米勒管的計數(shù)性能，保證兩組傳感器計數(shù)性能符合儀器設計需要，大幅度地提高儀器生產(chǎn)制造效率的蓋革米勒管檢測系統(tǒng)及該系統(tǒng)的檢測方法，其具體技術方案如下:
蓋革米勒管計數(shù)功能檢測系統(tǒng)，包括為系統(tǒng)提供電力的供電電源，還包括:
單片機:用于輸出脈沖方波和對兩根蓋革米勒管產(chǎn)生的兩路脈沖信號進行實時采集，當有正脈沖時產(chǎn)生一個捕捉標志位，并使脈沖計數(shù)器累加運算；
門電路:產(chǎn)生控制脈沖，從而對場效應管的開啟和關斷進行控制；
場效應管:形成的交流脈沖；
變壓器:將交流脈沖耦合并輸出直流電壓；
放大電路:將直流電壓放大；
分壓電阻:用于分壓；
接收電路:接收蓋革米勒管產(chǎn)生的負脈沖并對其進行處理后發(fā)送給邏輯門電路； 邏輯門電路:產(chǎn)生正脈沖；
脈沖計數(shù)器:對脈沖進行累加計算；
顯示器:顯示單片機中相應的數(shù)據(jù)信息。
[0004]還包括中斷定時器:對單片機的實時采集時間進行定時中斷。
[0005]所述接收電路包括濾波電容、低通濾波電路及整形電路。
[0006]蓋革米勒管計數(shù)功能檢測方法，包括以下步驟:
步驟一:供電電源為單片機供電，單片機輸出脈沖方波，脈沖方波經(jīng)由門電路產(chǎn)生控制脈沖，從而對場效應管的開啟和關斷進行控制；
步驟二:場效應管有規(guī)律的開啟和關斷形成的交流脈沖，經(jīng)過變壓器耦合輸出直流電壓；
步驟三:直流電壓經(jīng)放大電路放大，再經(jīng)由分壓電阻后輸出能保證蓋革米勒管正常工作的電壓，并將該電壓分別施加在兩根蓋革米勒管陰極電阻絲上。
[0007]步驟四:蓋革米勒管陰極電阻絲被施加高壓，使得其內(nèi)部稀有氣體產(chǎn)生電離，環(huán)境中伽瑪光子通過蓋革米勒管時，部分能量高的光子會使稀有氣體產(chǎn)生擊穿現(xiàn)象，這時將產(chǎn)生一個負脈沖；
步驟五:將步驟四的負脈沖反饋給接收電路，接收電路對該負脈沖進行濾波、濾除高頻噪音信號及整形后，經(jīng)過邏輯門電路形成正脈沖；
步驟六:單片機對兩根蓋革米勒管產(chǎn)生的兩路脈沖信號進行實時采集，當有正脈沖時產(chǎn)生一個捕捉標志位，并使脈沖計數(shù)器累加運算；
步驟七:單片機將累加數(shù)據(jù)信息發(fā)送至顯示器顯示。
[0008]還包括對單片機的實時采集時間進行定時中斷的步驟；
分別將定時期間各路的計數(shù)總值與定時的時間進行除法運算，從而得到每秒的計數(shù)數(shù)值。
[0009]本發(fā)明的有益效果:可以提前判斷每一根蓋革米勒管的計數(shù)性能，保證兩組傳感器計數(shù)性能符合儀器設計需要，大幅度地提高儀器生產(chǎn)制造效率；操作簡單、使用方便、真實性高且實用性強。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0011]為了便于理解，下面結合圖1對本發(fā)明作出進一步的說明:
實施例1:蓋革米勒管計數(shù)功能檢測系統(tǒng)，包括為系統(tǒng)提供電力的供電電源，還包括:
1.單片機:用于輸出脈沖方波和對兩根蓋革米勒管產(chǎn)生的兩路脈沖信號進行實時采集，當有正脈沖時產(chǎn)生一個捕捉標志位，并使脈沖計數(shù)器累加運算；在實踐過程中，系統(tǒng)供電電源提供30伏供電電壓，上電延時5秒，單片機的通用1 口通過初始化設置為高電平，控制PTBO輸出低電平，開啟可編程定時器，輸出頻率為12.5KHz的方脈沖；
門電路:產(chǎn)生控制脈沖，從而對場效應管的開啟和關斷進行控制；
場效應管:形成的交流脈沖；在實際過程中將原有9V直流電壓轉(zhuǎn)變成7V交流脈沖；變壓器:將交流脈沖耦合并輸出直流電壓；變壓器將7V交流脈沖耦合輸出130V直流電壓；
放大電路:將直流電壓放大；將130V電壓放大到1080V高壓；
分壓電阻:用于分壓；將1080V高壓分壓輸出700V電壓，并接在蓋革米勒管的陰極電阻絲上；
接收電路:接收蓋革米勒管產(chǎn)生的負脈沖并對其進行處理后發(fā)送給邏輯門電路；
邏輯門電路:產(chǎn)生正脈沖；該正脈沖為幅度5伏、脈寬5微秒，并采用單片機TPM模塊對其進行捕捉；
脈沖計數(shù)器:對脈沖進行累加計算；
顯示器:顯示單片機中相應的數(shù)據(jù)信息；該顯示器也可以采用PC，單片機通過RS232接口與PC通訊，通訊波特率為9600，單片機采樣完成后把數(shù)據(jù)以ASCII碼格式上傳到PC，以便于工作人員進行使用。
[0012]實施例2:為保證伽瑪光子計數(shù)的可信性，盡量增加采樣時間，系統(tǒng)中還包括中斷定時器:對單片機的實時采集時間進行定時中斷，以便于在固定的時間內(nèi)對脈沖數(shù)進行計數(shù)，定時中斷函數(shù)每300秒產(chǎn)生一次中斷，進入中斷服務后停止計數(shù)。
[0013]實施例3:進一步的，為了更好的對脈沖進行處理，所述接收電路包括濾波電容、低通濾波電路及整形電路。
[0014]實施例4:蓋革米勒管計數(shù)功能檢測方法，包括以下步驟:
步驟一:供電電源為單片機供電，其中該供電電源也可以同時對變壓器等設備提供電力，或通過單片機對變壓器提供電力，又或者變壓器采用其他供電設備，不與單片機使用相同供電設備；該供電電壓為單片機提供30V電壓，單片機輸出脈沖方波，脈沖方波經(jīng)由門電路產(chǎn)生控制脈沖，