数字自然伽马能谱测井仪维修手册

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1、自然伽马能谱测井仪维修手册191.仪器的规格1.1仪器物理参数（仪器外型尺寸图）191.2仪器的技术指标——最高工作温度：400℉（204℃）半小时350℉（177℃）三小时——最高压力：20000psi(137.9MPa)——直径：3.625in.(92.1mm)——最小井眼：4.75in.（120.7mm）——有效长度：7ft3.7in.（2.228m）——运送长度：8英尺9.0英寸（2.667m）——重量：113lb(51.3kg)——最大测井速度：能谱：10ft/min（3m/min）；伽马：30ft/min（9

2、m/min）——测量范围：能谱0.04到3.5MeV——测量精度：伽马：标准值的±3%钾、铀、钍：标准值的±4%（标准值与实际值的对比精度）——稳定性：脉冲增益变化规范保障信号在温度变化时稳定——工作电压&电流：电缆头180VAC时35~40mA——电缆要求：七芯电缆和电缆遥测系统——可用的接口：ModeT2命令和伽马数据ModeT5能谱数据——摆动&震动：AWS规格59832-051——安全：遵循标准，本仪器没有特殊的安全要求——仪器型号使用限制：—G：适用于伽马测井—S：适用于伽马和能谱测井192自然伽马能谱测井仪测

3、量原理岩石中自然放射性的强度，主要是由钾、铀、钍放射性核素的含量决定的。而钾、铀、钍所放射伽马射线的能量不同，分别为1.46MeV、1.76MeV、2.62MeV。自然伽马能谱测井仪，在测量地层自然伽马射线总水平的同时，对自然伽马射线进行谱分析，即对自然伽马射线的能量进行分析。选定与主要放射性同位素40K、238U、252Th相关，能量为1.46MeV、1.76MeV、2.62MeV的伽马射线谱段分别做记录，运用数字方法对混合谱进行剥谱，求出地层中钾、铀、钍的含量，从而确定地层放射性类型和数量。当一个特定能量的伽马射线和

4、闪烁晶体相互作用时，它就会产生一个光脉冲，光子的强度和伽马射线的能量成正比。光脉冲被转换成一个电子脉冲，被光电倍增管进行放大。脉冲通过前置放大电路输出一个正的电压脉冲，这个脉冲对应着伽马射线的能级。PHA板采集这个脉冲的峰值，输出一个8位的数字化的等值的量。数字化转换后的脉冲被存储在FIFO部分，以免丢失数据，释放微处理器处理资源。1K×8位的随机存储器可以为两个谱存储数据。在正常的运转环境下，只要有一个深度中断产生，就会有一个能谱信息被记录，另一个谱就会在同一存储器的不同位置开始被存储，当第二个谱被记录时，已经被锁定的

5、能谱数据就被传输到总线上。谱分析器线路板就会产生一个256道的谱，每个能谱信息包括64K脉冲数。I/O线路板对电缆上的转换的数据进行整形，改善，把电缆上接收到信号进行恢复，为曼彻斯特IC进行解码。控制板微处理器在T2曼彻斯特IC上接收指令，通过其串口模块与能谱分析板进行通讯。UC有一个内部计数器，存储PHA板转换的脉冲数。在这种方式下，仪器就是一个伽马测量仪，同时也是一个脉冲高度分析器。UC2井同时也控制一个双路D/A转换器，DA转换器为PHA提供可以区分级别的信号，为高压电源提供电压控制。193自然伽马能谱测井仪电路描

6、述3.1WTS仪器总线WTS总线为十八芯贯通线，用于向仪器串和马达供电，经WTS遥测短节将地面采集系统的指令传送给仪器串，将仪器串测量数据传给WTS遥测短节，提供电极和参考引线。所有的WTS仪器都需要支持WTS-IB总线，仪器串内的所有仪器与该总线并联。总线短板为—无源板，用于接受来自上接头的WTS总线信号，并将其转至下接头，此板完成仪器与总线之间的所有连线接口。3.2探测器电路（13-A-006）PMT为一传感装置，与闪烁探测器一起用于伽马射线探测，当伽马射线通过CsI晶体时，由于晶体内的能量交换而产生闪烁光，而闪烁强

7、度是伽马能量的函数。CsI晶体经光耦合接到光电倍增管的阴极，产生的电子在电场的作用下射向第一极，从该极又产生大量的次级电子，并射向后续的极，最终得到一个约10V的脉冲输出。经最后一级生成的电子汇集到阳极产生信号电流，该电流流经电阻产生一电压脉冲，该负脉冲经耦合电容C13加到线性前置放大级。PMT管座内的其它电阻和电容用于调整PMT增益。高压电源为一DC/DC转换器，输入端为3—15VDC产生300—1500VDC的输出，该电路所采用设计，可以对PMT增益进行调整，以补偿该电路或其它电路所产生的各种漂移。电源经高压滤波板进

8、行滤波，该板与PMT管座相连。3.3线性前置放大与PHA电路（13-A-005）IC2为一反向放大器。R28、C11、R18构成一极零消除微分电路，用于消除由于放大器的幅度进行调节，增益的改变由微处理的控制PMT高压来完成。IC3为一同相放大器，输出-Se脉冲波形，C15为输出耦合电容。Q6、Q7、D1、D2用于设置