[实用新型]井周超声成像下井仪

权利要求书

1.一种井周超声成像下井仪，含有扫描头和密闭的扫描仓，扫描仓的外形为柱形，扫描仓竖直设置，其特征是：扫描仓的内部设有电机和竖直设置的空心转轴，电机的轴竖直设置，电机的轴的下端通过联轴节与空心转轴的上端固定连接，电机的轴与空心转轴同轴，空心转轴的下部从扫描仓的下端伸出，扫描仓的下端设有端盖，空心转轴的侧壁通过密封轴承固定在端盖上，空心转轴的下端与扫描头密封固定连接，扫描头的壳体内设有超声波晶体，超声波晶体的发射接收面朝向壳体外，超声波晶体与壳体之间密封固定连接，超声波晶体的个数为N，N为大于等于2的自然数；扫描仓内还设有控制电路，控制电路含有N个信号耦合旋转变压器、正余弦旋转变压器、电机驱动模块、发射前放模块、分相器模块、数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块，正余弦旋转变压器的转子与电机的轴同轴并与电机的轴的上端固定连接，分相器模块输出参考信号给正余弦旋转变压器的励磁绕组，正余弦旋转变压器输出正弦信号和余弦信号给分相器模块，分相器模块控制电机驱动模块工作，电机驱动模块再控制电机的转动，分相器模块还为数据处理模块提供圈同步信号和发射开始信号，数据处理模块提供给分相器模块控制信号，N个信号耦合旋转变压器的转子均与电机的轴同轴并与电机的轴的下端固定连接，N个信号耦合旋转变压器的转子绕组的N组引线经过空心转轴的内部空腔进入扫描头的内部后分别与N个超声波晶体的信号线电连接，N个信号耦合旋转变压器的定子绕组的N组引线与发射前放模块连接，发射前放模块将N个超声波晶体的发射信号分别提供给N个信号耦合旋转变压器，发射前放模块还从N个信号耦合旋转变压器接收回波信号，回波信号经过发射前放模块后传送给数据采集模块，数据采集模块对发射前放模块输出的信号进行接收和存储，然后根据数据处理模块的需要为数据处理模块提供数据，数据处理模块将超声波晶体的发射控制信号提供给发射前放模块，数据传输模块将数据处理模块中的数据传送出去。

2.根据权利要求1所述的井周超声成像下井仪，其特征是：所述扫描仓外还设有泥浆探测仓和固定目标体，泥浆探测仓内设有一个泥浆探测超声波晶体，泥浆探测超声波晶体的发射接收面朝向泥浆探测仓的壳体外并正对固定目标体，泥浆探测超声波晶体的发射接收面与固定目标体之间有一定的距离，泥浆探测超声波晶体与泥浆探测仓的壳体之间密封固定连接，泥浆探测超声波晶体的信号线与发射前放模块连接，发射前放模块为泥浆探测超声波晶体提供发射信号，发射前放模块还接收泥浆探测超声波晶体的回波信号，泥浆探测超声波晶体的回波信号经过发射前放模块后传送给数据采集模块，数据采集模块对发射前放模块输出的信号进行接收和存储，然后根据数据处理模块的需要为数据处理模块提供数据，数据处理模块还将泥浆探测超声波晶体的发射控制信号提供给发射前放模块。

3.根据权利要求2所述的井周超声成像下井仪，其特征是：所述分相器模块含有分相器、5KHZ振荡器、第一锁存器、驱动及发射控制单元、第二锁存器和电平转换电路，5KHZ振荡器输出的参考信号进入正余弦旋转变压器的励磁绕组和分相器中，正余弦旋转变压器输出的正弦信号和余弦信号进入分相器中，分相器的输出信号依次进入第一锁存器、驱动及发射控制单元、第二锁存器和电平转换电路中，电平转换电路的电机控制输出信号通过电机驱动模块中的电平转换单元A、电平转换单元B和电平转换单元C控制电机的运行，电平转换电路还为数据处理模块提供圈同步信号和发射开始信号，数据处理模块输出的分相控制信号控制第一锁存器、第二锁存器和电平转换电路的工作；发射前放模块含有发射电路、通道选择电路、放大/衰减电路和带通滤波电路，N个信号耦合旋转变压器的定子绕组的N组引线和泥浆探测超声波晶体的信号线与发射电路连接，发射电路为N个超声波晶体和泥浆探测超声波晶体提供发射信号，发射电路还接收N个超声波晶体和泥浆探测超声波晶体的回波信号，回波信号经发射电路接收后，再依次经过通道选择电路、放大/衰减电路和带通滤波电路后进入数据采集模块的自动增益控制单元中，数据处理模块输出的回波控制输出信号控制通道选择电路、放大/衰减电路和带通滤波电路的工作，数据处理模块输出的发射控制信号进入发射电路中，数据采集模块中还含有数据采集单元，自动增益控制单元的输出信号进入数据采集单元中，数据采集单元的数据总线与数据处理模块的数据总线连接，数据处理模块控制自动增益控制单元和数据采集单元的工作，数据处理模块的通讯端口与数据传输模块的通讯端口连接。