作者：何小英1,2, 谷鹏羊3, 吴爱平1,2, 唐和佳1
作者单位：1. 长江大学电子信息学院，湖北 荆州 434000;
2. 长江大学 电工电子国家级实验教学示范中心，湖北 荆州 434000;
3. 中国石油集团测井有限公司物资装备公司，陕西 西安 710000
关键词：微电阻率扫描成像测井仪;极板检测;fpga;fft
摘要：
针对微电阻率扫描成像测井仪极板的出厂检测效率低、现场维修人员占用率高等问题，设计基于fpga的微电阻率扫描成像测井仪极板检测装置。该检测装置提供极板所需的±5 v电源、时钟信号、复位信号和24路正弦电流信号，使用16位模数转换器采集极板输出的电压信号，采用fft算法分析信号包含的频率点及其对应的幅度，采用频率—幅度双参数评判法评判极板功能是否正常，并通过led灯指示检测结果。测试表明：该检测装置能准确检测极板24路信号频率和幅度，准确评判极板功能正常与否，并直观指示检测结果，可应用于极板出厂时的高效检测以及仪器损坏时的现场检修。
design of plate detection device of micro-conductivity imaging logging tool based on fpga
he xiaoying1,2, gu pengyang3, wu aiping1,2, tang hejia1
1. school of electronics & information, yangtze university, jingzhou 434000, china;
2. national demonstration center for experimental electrical & electronic education, yangtze university, jingzhou 434000, china;
3. materials and equipment company of cnpc logging co., ltd., xi’an 710000, china
abstract: in view of the low efficiency of ex factory inspection and high occupation rate of field maintenance personnel of the micro-conductivity imaging logging tool, an electrode plate detection device of mci based on fpga is designed. the detection device provides ±5 v power supply, clock signal, reset signal and 24 sinusoidal current signals required by the plate, uses 16 bit analog-to-digital converter to collect the voltage signal output by the plate, uses fft algorithm to analyze the frequency points contained in the signal and their corresponding amplitude, judges whether the plate function is normal according to the frequency amplitude double parameter evaluation method, and indicates the detection result by led light. the test results show that the device can accurately detect the frequency and amplitude of 24 channel signals of the plate, correctly judge whether the plate function is normal or not, and intuitively indicate the detection results. it can be applied to the efficient detection of the plate when it leaves the factory and the on-site maintenance when the instrument is damaged.
keywords: micro-conductivity imaging logging tool;electrode plate detection;fpga;fft
2023, 49(2):133-138,152 收稿日期: 2021-04-15;收到修改稿日期: 2021-07-11
基金项目: “十三五”国家科技重大专项（2017zx05019-001-008）；国家自然科学基金资助项目（51541408)；湖北省大学生创新创业训练计划项目（yz2021041）
作者简介: 何小英(1992-),女,湖北黄冈市人,助教,硕士,研究方向为自动检测与控制、地球物理仪器
参考文献
[1] 黄建红, 王波, 衡勇, 等. 微电阻率扫描成像测井在涩北气田的应用[j]. 成都理工大学学报(自然科学版), 2015, 42(4): 444-450
[2] 赵晓鸿, 夏竹君, 付琛, 等. 增强型微电阻率扫描成像测井仪及其应用[j]. 石油管材与仪器, 2019, 5(1): 67-70
[3] 王志宾. 微电阻率扫描井壁成像测井仪研制与应用[d]. 青岛: 中国石油大学(华东), 2014.
[4] 王珺, 杨长春, 许大华, 等. 微电阻率扫描成像测井方法应用及发展前景[j]. 地球物理学进展, 2005(2): 357-364
[5] 谷鹏羊. 微电阻率成像测井仪电扣刻度装置改进[j]. 石油管材与仪器, 2019, 5(1): 80-82
[6] 孙阳春. 油基泥浆微电阻扫描测井仪极板测试装置设计[d]. 成都: 电子科技大学, 2016.
[7] 王茂林, 朱亚洁, 唐峰, 等. mci5570微电阻率成像测井仪常见故障分析[j]. 石油仪器, 2013, 27(3): 78-79
[8] mci5570微电阻率成像测井仪使用维修手册[z]. 中国石油集团测井有限公司, 2011.
[9] 孙婷婷. 低信噪比条件下短时信号频率与幅度的检测[d]. 北京: 中国石油大学(北京), 2019.
[10] ma c, he z l. implementation of fft algorithm based on ip core[j]. advanced materials research, 2014, 3265: 426-430
[11] 雷玉飞. 基于fpga的高速、高精度fft处理方案研究与实现[d]. 西安: 西安电子科技大学, 2019.
[12] 刘丽辉, 谢瑞芳, 陈棣湘, 等. 基于arm和fpga的双核电磁无损检测系统[j]. 中国测试, 2016, 42(1): 65-68
[13] 李锦明, 刘梦欣, 成乃朋, 等. 基于fpga的多路无线数据采集系统设计[j]. 中国测试, 2019, 45(12): 102-105, 118
[14] 杨威达, 徐琼琼, 陈忠革. 基于fpga ipcore的1024点傅里叶变换的实现[j]. 计量与测试技术, 2020, 47(8): 31-34
[15] 蔡璨, 贾云飞, 张燕强. 基于电磁法的未爆弹多通道同步探测系统研究[j]. 中国测试, 2020, 46(12): 47-53
