中子管地面检测仪的设计与实现.pdf

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1、石油仪器PETR0LEUMINSTRUMENTS2011年10月·开发设计·中子管地面检测仪的设计与实现葛晓龙翁继清(1．大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆)(2．中石油测井有限公司陕西西安)摘要：文章介绍了中子管地面检测仪的设计原理和电路实现过程，主要由四部分组成，直流可调高压电源、驱动脉冲发生器、灯丝电源和高速电子开关。采用PWM开关电源技术提供可调高压并应用场效应管作为电子开关，切换速度快，输出方波脉冲高压。此检测仪在实际测试中得到满意的效果。关键词：中子管；PWM开关电源；锐导通中图法分类号：P631．6+3文献标识码：B文章编号：1004．9134(2011

2、)050014．02V连续可调的高压阳极脉冲信号，将这个信号和加在0引言中子发生器阳极上；同时将灯丝电源加在中子发生器我单位从事生产测井，拥有引进和国产的脉冲中灯丝电极上，便可对中子管的性能进行测试。子仪器l。J较多，总数有30多只。以前，新购买的中子1．1驱动脉冲发生器管或中子发生器L2]由于没有检测手段，都是通过连接EPS448为时序发生器，在这里，它给高速电子开仪器后对中子管的性能才能有一个初步的了解，而中关提供驱动脉冲。它产生30s宽，5v，10kHz的驱子管或中子发生器在运输过程中如出现问题，接人仪动脉冲送人高速电子开关。器中，很可能对仪器电路产生损害；另一方面，仪器中1

3、．2直流可调高压电源使用的中子管性能变差后，极易损坏电路中的离子源直流可调高压电源采用目前流行的PWM开关电电源部分。因此，使用中子管地面检测仪对中子管进源技术，因为PWM技术具有效率高、功率密度大、电行测试成为更换和筛选中子管的前提，为此，设计了中压调整率高、体积小等优点。芯片采用了XILINX公子管地面检测仪。司的XCR3064XL。此高压电源调节输人到中子管阳极的高压的输1系统工作原理出。中子管地面检测仪的电路原理框图如图1所示，1．3灯丝电源由直流可调高压电源、高速电子开关、驱动脉冲发生器采用0～5V可调，最大输出电流600mA的直流和灯丝电源组成。电源。灯丝电源供给灯丝加

4、热所需要的能量。通过调节灯丝电流来控制中子管的离子流的输出。1．4高速电子开关及工作原理为了能输出频率为10kHz的高压脉冲，需要在输出末级增加能耐受2500V的电子开关，而且切换速图1中子管地面检测仪的电路原理框图度快。为此使用了6只IRF20G场效应管，如图2所仪器上电后，直流可调高压电源将产生0～2000示，并使用TC4428对其进行驱动。此板输出0～2000v连续可调的直流电压，将适当的电压同驱动脉冲发v方波脉冲高压，以满足不同管子的需要；具有一定的生器产生的30s宽，10kHz，5V的驱动脉冲脉冲一带负载能力，输出电流最大达500A。起送人高速电子开关，经由高速电子开关处

5、理后，在开假设开关电源处于“关‘的状态，此时ISOUT输出关板的输出端将产生频率为10kHz，幅度从0～2000为0且Q17、Q18、Q19处于导通状态，ION的上升沿首第二一作者简介_：葛晓龙，男，—19—64年生—，工程师币，1987年年毕毕业、I于于大大庆庆石石油油学学院院，，现现在在大大庆厌油油田田有有限限责贡任仕公公司司测硼试1瓦技孜术不服务方分刀公厶司Fu十‘一大队从事测井．仪器维修工作。邮编：1634532011年第25卷第5期葛晓龙等：中子管地面检测仪的设计与实现且rrCh5、，0lt：25u．T4输出波形图3T4输出波形2检测仪面板在前面板上提供了直观的阳极高压和

6、离子流的电子显示屏，并设置有阳极高压脉冲幅度调节电位器，可在02000V之间连续调节。3结束语2010年初完成中子管地面检测仪的设计和制作，现已经用于RMT小直径中子管和国产MZS一5小直径中子管的室内检测，效果良好。图2高速电子开关先在T4端产生1fs宽的脉冲，见T4波形，导致低端参考文献的FET管截止；然后在T1端产生1fs宽的脉冲，驱动[1]RESERVOIRMONITORINGTOOLSERVICEMANUAL．高端的FET管导通，如图3所示。结果是，锐导通的1(资料)800VDC信号加在了ISOUT端。然后再将1fs宽的[2]肖坤强，周明贵．小型石油测井中子发生器[J]．

7、石油仪脉冲送到低端，使低端导通，从而使ISOUT端从1800器，2004，18(4)VDC快速降到地电平。每对IRFL110的作用是把相应的FET管锁定在希望的驱动状态。分布在各个(收稿日期：2011—02—25编辑：梁保江)FET之间的电阻组成的分压器用于建立高压，并且在FET处于“截止”状态时作高压电源的负载。(上接第13页)2O034结束语[2]段九州．振荡电路实用设计手册[M]．辽宁，辽宁科学技术出版社，2002该测试系统对判别电缆断路点和短路点故障的方[3]