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专利名称：网络动态充电电位监测装置的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型属于地球物理勘探技术，是用于石油地质、采油工程中的注水监测、煤气田压裂裂缝监测的测量记录充电电位变化的网络动态充电电位监测装置。
背景技术：
在地球物理勘探需要测量大地充电电位变化，一般测量记录充电电位的仪器只有两个测量极，其基本原理和结构非常类似于常用的万用表，只需记录两点间的电位差。为了完成全部充电电位的测量，就需要逐点移动，这样就会导致采集质量无法控制，一旦出现测量误差也无法判断，因而也不能补救；另外，这种方法无法在很短的时间内快速记录整个充电电位的变化，这样天然大地电位的变化不可避免地影响采集质量。近年以来，国外有些仪器采用了多极同步记录，如加拿大进口的IPRF-1和IPRF-2型测量仪器，分为供电、发送部分、接收部分，其具体做法是以被测井为中心，在360°范围内距井口一定距离只布置多个径向测量偶极。这种仪器存在的问题是每次测量的的径向电位是相互独立的，多个测量值之间没有相互联系，无法判断测量误差和修正措施。由于测量大地充电电位变化的方法受数据采集仪器的限制，影响了推广应用。

发明内容
本实用新型目的是克服上述装置的不足之处，提供一种多电极之间可任意组合，可测量不同方向的电位梯度，可现场分析同时保证记录数据质量的网络动态充电电位监测装置。
本实用新型由供电交流发电机1、波形发送机2、供电电极3、测量电极4、信号记录控制器5、PC6机组成，测量电极4在供电电极3周围排列组成1至5环，每环各有10至50个测量电极4，每个测量电极通过多路电缆7与信号记录控制器5的并联阵列多路开关连接，信号记录控制器5与PC机6连接。
每个测量电极4均匀分布在同一半径圆环上，径向偏移误差在±0.5m之内，方位误差在±5＂。
环与环之间的测量电极4均在过同一中心的直径上。
信号记录控制器5由前面板51、模拟板52、控制板53和背面板54组成，背面板54有连接PC机上的6DB37集成板和连接控制板53上的两个并联阵列多路开关55的接口，模拟板52上安装有EPP接口56、时钟电路57、放大滤波电路58、A/D转换电路59，前面板51、模拟板52、控制板53与开关电源60连接。
本实用新型可以实现网络多电极任意组合，可以获得不同方向电位梯度，可以同步采集，支持多个接地电极之间任意两两组合测量充电电位，完成不同方向的电位梯度测量，达到采集数据质量的控制，同时可以动态显示和现场分析。


本实用新型附图说明如下图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型信号记录控制器结构示意图；图3为本实用新型信号记录控制器电路连接示意图。
实施例
以下结合附图详述本实用新型。
本实用新型由供电交流发电机1、波形发送机2、供电电极3、测量电极4、信号记录控制器5、PC6机组成，测量电极4在供电电极3周围排列组成1至5环，每环各有10至50个测量电极4，每个测量电极通过多路电缆7与信号记录控制器5的并联阵列多路开关连接，信号记录控制器5与PC机6连接。
每个测量电极4均匀分布在同一半径圆环上，径向偏移误差在±0.5m之内，方位误差在±5＂。
环与环之间的测量电极4均在过同一中心的直径上。
信号记录控制器5由前面板51、模拟板52、控制板53和背面板54组成，背面板54有连接PC机上的6DB37集成板和连接控制板53上的两个并联阵列多路开关55的接口，模拟板52上安装有EPP接口56、时钟电路57、放大滤波电路58、A/D转换电路59，前面板51、模拟板52、控制板53与开关电源60连接。
本实用新型在使用时由多芯电缆7将所有测量电极4连接起来，形成接地网络，测量信号进入信号记录控制器5，经过放大滤波后，由阵列多路转换开关控制两两电极的组合。本实施例最多可以并联的128路模拟开关组成的阵列多路电极组合开关控制128个电极任意两两组合，矩阵开关的操作是通过选道寄存器控制的。放大器的差分输入端各设一个128路的多路开关，两个开关的输入同名端依次并接在一起，128个电极分别接在并联端上，为了控制多路开关的选通，用两个寄存器Reg1和Reg2经译码分别控制正负两个多路开关选通，数集时，由PC机6控制向Reg1和Reg2装入数据，每装入一组新数据就实现了一对电极的新的组合，在PC机内为Reg1和Reg2分别开辟了一个数据区，根据探测方法要求的电极组合规律，在数据区内，存放开关选通地址，数据采集时，依次从该数据区取数装入Reg1和Reg2，这样就实现了方法要求的电极的组合形式。
根据探测方法要求，测量分析电位、圆环上测量电极之间的电位梯度、径向上电极间的电位差。根据位场原理，从一点出发经任意闭合电路回到原点的电位降(即电位梯度)为零，因此，可以组成环内回路和环间回路，检查测量质量，发现异常点，并立即检查布极质量，这一过程直接由PC机现场显示。对测量结果可以现场以环行剖面图和等值线图的形式直接显示，用于现场分析结果和解释。
本实用新型供电交流发电机、供电电极、PC6机、测量电极均采用常规的市售产品，波形发送机采用T200型，信号记录控制器采用主要元器件如下表所列。
权利要求1.网络动态充电电位监测装置由供电交流发电机、波形发送机、供电电极、测量电极、信号记录控制器、PC机组成，其特征在于测量电极(4)在供电电极(3)周围排列组成1至5环，每环各有10至50个测量电极，每个测量电极通过多路电缆(7)与信号记录控制器(5)的并联阵列多路开关连接，信号记录控制器(5)与PC机(6)连接。
2.根据权利要求1所述的网络动态充电电位监测装置，其特征在于每个测量电极(4)均匀分布在同一半径圆环上，径向偏移误差在±0.5m之内，方位误差在±5＂。
3.根据权利要求1所述的网络动态充电电位监测装置，其特征在于环与环之间的测量电极(4)均在过同一中心的直径上。
4.根据权利要求1所述的网络动态充电电位监测装置，其特征在于信号记录控制器(5)由前面板(51)、模拟板(52)、控制板(53)和背面板(54)组成，背面板(54)有连接(PC)机上的6DB37集成板和连接控制板(53)上的两个并联阵列多路开关(55)的接口，模拟板(52)上安装有EPP接口(56)、时钟电路(57)、放大滤波电路(58)、A/D转换电路(59)，前面板(51)、模拟板(52)、控制板(53)与开关电源(60)连接。
专利摘要本实用新型属于地球物理勘探技术，是用于采油工程中的注水监测、煤气田压裂裂缝监测的网络动态充电电位监测装置。由供电交流发电机1、波形发送机2、供电电极3、测量电极4、信号记录控制器5、PC6机组成，测量电极4在供电电极3周围排列组成1至5环，每环各有10至50个测量电极4，每个测量电极通过多路电缆7与信号记录控制器5的并联阵列多路开关连接，信号记录控制器5与PC机6连接。本实用新型可以实现网络多电极任意组合，可以获得不同方向电位梯度，可以同步采集，支持多个接地电极之间任意两两组合测量充电电位，完成不同方向的电位梯度测量，达到采集数据质量的控制，同时可以动态显示和现场分析。
文档编号G01V3/02GK2650152SQ0326636
公开日2004年10月20日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者何展翔 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司