录井仪器原理.doc

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1、一、填空题（13分）1.光生电子：当有光照射在P型半导体上，由光电效应产生电子-空穴对（光生电荷）。在外加的栅级电场作用下，空穴流入衬底，此时的电子被称为光生电子。2.步进电机的驱动电路一般由变频信号源、环形分配器、功率放大器三大部分组成3.X射线录井包括X射线荧光光谱（XRF）录井和X射线衍射光谱（XRD）录井4.CCD图像器件在既无光注入又无电注入的情况下，光耦合器件的输出信号称为暗信号，由暗电流引起的。二、简答题（20分，每小题5分）1a.什么是热电偶的热电效应？当两种不同的导体A和B相互紧密

2、连接在一起，组成一个闭合电路时，若两个接点的温度不同（设t>t0），回路中就会产生大小和方向与导体材料及两接点温度有关的电动势，从而形成电流，这种现象称为热电效应1b.热电偶是利用中间导体定律来测量温度的，请简要说明什么是热电偶的中间导体定律？在热电偶的测温回路中引入第三方导体，只要其两端温度相同，则第三种导体对回路的总电动势没有影响，这就是热电偶的“中间导体定律”2.超声泥浆体积计算（A、B数据不同）h=ct/2H=Ho--h=Ho--ct/23a.什么是岩屑成像录井？岩屑成像录井有什么作用？岩屑

3、成像录井是利用光电技术、机电控制技术和图像处理技术，将岩屑转化为以图像为核心的数字信息储存在计算机中，能够对具有高保真度的岩屑图形进行永久保存和有效管理，便于研究人员观察和分析，现场识别录井岩屑岩性和含油性，实时自动生成岩屑成像分析报告和成像录井综合图，为建立岩屑数据库管理系统提供信息化数据3b.什么是岩心成像录井？岩心成像录井有什么作用？岩心成像录井指在钻探现场或岩心库房，应用岩心成像录井仪采集岩心表面彩色数字图像，并通过专业软件的图像处理技术构成三维立体图像。实现岩心的定量分析（包括裂缝、孔洞、

4、粒度）及沉积构造分析，永久性保存宏观岩心图、文资料。充分利用岩心图像资料并于其他资料结合，为地层解释评价、研究复杂的地下地质结构、构造等提供更加丰富、可靠的原始资料，为决策部门正确决策提供更科学的依据。4a.下图是硫化氢检测仪敏感元件的测量示意图，请简要描述其检测原理。硫化氢气体扩散入传感器后在感应电板上发生氧化还原反应，两板间产生电流，该电流值对应于硫化氢浓度，外部电路中接入负载电阻即可检测到该电流。感应电极发生的氧化反应:负极发生的还原反应总反应：三、电路分析（22分，第一图10分，第二图12分

5、）1.放大调理（电路各部分的功能、两个电位器的作用），电压/电流转换（分析电压/电流转换的原理）铂电阻采用三线制接法接入测量电桥中，以减少铂电阻的连接线引起的测量误差。电桥输出的电压先运算放大器A1构成的差分放大电路进行放大，然后经A2构成的有源低通滤波器调理、滤波，除去无用的杂波后送后级电力处理。在t=0时，调节RP1使电路输出Uo=0.4V；在t=150℃时，调节RP2使电路输出Uo=2.0v。两线制V/I变换电路的作用是将输入0.4~2v的电压转变成4mA~20mA的电流信号，其工作原理为：当

6、输入端为Vo时根据运算放大器虚短的原理，A点的点位为0，B点的点位为-Vo，则有,因为R2>>RS，则。则当Vo=0.4v，Is=4mA，当Vo=2v，Is=20mA2.分析脉冲宽度调制测差分电容的原理并画波形图（A、B的波形要求不同）电路通电前，电容C1、C2未充电，M、N点的点位为0。刚通电时，由于M、N点的点位为低电平，则两个比较器的输出都为高电平，双稳态触发器的两个输入都为1，输出保持原来的状态不变。假定刚通电时，双稳态触发器的输出Q=0，Q非=0，则A点的为高电平、B点的是低电平。经过R1

7、对电容C1充电，使升高。随着充电过程的延续，M点的点位逐渐升高。当充电到使M点的点位高于参考点位时，比较器A1的输出变为低电平，是双稳态触发器翻转。这时，A1为低电平，C1通过D1迅速放电，使M点电位很快变为低电平，比较器A1的输出变为高电平，使双稳态触发器稳定在原来状态不变。此时，由于B点为高电平，则电路通过R2对C2进行充电，过程与R1对C1充电和放电过程一致。（图手画）四、气路分析（10分）气测十通阀气路走向（预分离阶段、进样反吹分析阶段）预分离阶段：样品气；样品其入口—组份样品气阻—十通转阀

8、1孔—2孔—样气放空氢气第一路：氢气入口—组分稳压阀—载气1气阻—十通转阀9孔—10孔—定量管—十通转阀3孔—4孔—预切柱—十通转阀8孔—7孔—主柱—组分FID氢气第二路：氢气入口—组分稳压阀—载气2气阻—十通转阀6孔—5孔—氢气放空进样反吹分析阶段：样品气：样品气入口—组份样品气阻—十通转阀1孔—10孔—定量管—十通转阀3孔—2孔—样气放空氢气第一路：氢气入口—组分稳压阀—载气1气阻—十通转阀9孔—8孔—预切柱—十通转阀4孔—5孔—氢气放空氢气第二路：氢气入口—组分