一种避免高压受磁场影响波动的自然伽玛能谱测井仪

摘要

本发明属于自然伽玛能谱探测技术领域，特别涉及自然伽玛能谱探测仪。一种避免高压受磁场影响波动自然伽玛能谱测井仪，包括：探头(1)，数据采集电路(3)，数据处理电路(4)，高压电路(5)，所述数据处理电路(4)中设有高压监测模块(41)。本发明电路简洁，功能块分工明确，方便挂接不同系统，异常情况下高压调控周期短，调控精确，能有效的避免磁场对于仪器高压的影响，提高了自然伽玛能谱测井仪的工作稳定性，在实际实验、生产中取得了良好的效果。

说明书

技术领域

本发明属于自然伽玛能谱探测技术领域，特别涉及一种自然伽玛能谱探测仪。

背景技术

自然伽玛能谱测井仪的结构框图如图1所示，主要用来俘获地层中的自然伽玛射线，以此计算地层中的Th、U、K、SGR和CGR，它用到的核脉冲能量范围广泛，从200kev到3000kev。

因能谱测井仪的探测器随温度变化，得到的谱图会有飘移，所以要实时对仪器调整高压，即用数据采集电路得到的探测器核脉冲数字化数据，根据某个能量峰的窗口值大小调节高压电路的高压控制，使其改变探测器的工作高压，此调节过程为闭环控制。

现有的自然伽玛能谱测井仪调整高压分为两种：一、探头里加一个镅源，利用镅峰稳高压；二、不加镅源，利用地层中的钾峰稳高压。其中方法一在数据采集电路中完成稳高压工作，调节时间为微秒级；方法二在地面测井软件中完成该工作，信号弱调节时间长，几秒甚至几分钟调节一次。

当仪器靠近磁场，比如被磁化的套管井时，高压倍增管工作异常，得到不正确的测井数据，从而使稳高压所用的能量峰窗口变化剧烈，高压值随之剧烈变化。当磁场结束后，仪器工作在一种不正常的高压状态，有可能经过几分钟的时间才能恢复正常，也有可能将某个其它峰作为正常的稳高压峰而使仪器工作在非正常模式下。

发明内容

本发明的目的是：提出一种适用上述两种情况的避免磁场对高压影响的自然伽玛能谱测井仪，使仪器受磁场影响产生的高压波动时间最短，并在磁场消失后第一时间恢复仪器的自动稳高压。

本发明的技术方案是：一种避免高压受磁场影响波动的自然伽玛能谱测井仪，包括：探头，数据采集电路，数据处理电路以及高压电路；

数据处理电路中设有高压监测模块，用于对自然伽玛能谱测井仪的高压值和两个稳谱窗口值进行监测，如果高压值出现异常波动，高压监测模块则下发锁死高压命令给数据采集电路，数据采集电路关闭原自动稳高压功能，启动锁死高压功能，从而锁死高压电路的输入、输出电压；同时高压监测模块监测两个稳谱窗口值是否恢复正常，如果恢复到正常的平均值水平，则撤销锁死高压命令，数据采集电路恢复自动稳高压功能。

有益效果：本发明中电路简洁，功能块分工明确，方便挂接不同系统，异常情况下高压调控周期短，调控精确，能有效的避免磁场对于仪器高压的影响，提高了自然伽玛能谱测井仪的工作稳定性，在实际实验、生产中取得了良好的效果。

附图说明

图1为现有技术自然伽玛能谱测井仪的原理框图；

图2为本发明的结构原理图；

图3为本发明工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

参见附图2、3，一种避免高压受磁场影响波动的自然伽玛能谱测井仪，包括：探头1，数据采集电路3，数据处理电路4以及高压电路5；

数据处理电路4中设有高压监测模块41，用于对仪器的高压值和稳谱窗口值进行监测，如果高压值出现异常波动，高压监测模块41则下发锁死高压命令给数据采集电路3，数据采集电路3关闭原自动稳高压功能，启动锁死高压功能，从而锁死高压电路5的输入、输出电压；同时高压监测模块41监测稳谱窗口值是否恢复正常，如果恢复到正常的平均值水平，则撤销锁死高压命令，数据采集电路3恢复自动稳高压功能，在脱离磁场后及时恢复仪器的自动稳高压，从而避免仪器高压在磁场影响下的波动。

高压监测模块41对仪器的高压值和稳谱窗口值进行监测的规则为；

设：Δhv为高压波动值、τW1、ΔW2为两个稳谱窗口的计数波动值，则：

$\Delta hv=\frac{hv-hvp}{hvp}$

其中：hv为当前高压值，hvp为高压稳定时N个高压的平均值，N取5；

$\Delta W1=\frac{w1-(w1p+w2p)/2.0}{(w1p+w2p)/2.0}$

$\Delta W2=\frac{w2-(w1p+w2p)/2.0}{(w1p+w2p)/2.0}$

其中：w1p、w2p分别为两个稳谱窗口稳定时N个计数的平均值；

当Δhv、ΔW1、ΔW2超过正常范围时属于异常波动，正常范围的确定根据不同的探头而不同。

上述方案中的高压监测模块41为单片机或ARM、DSP、FPGA。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。