一種同軸線相位法含水率計振蕩電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及含水率計,尤其設及一種同軸線相位法含水率計振蕩電路。
【背景技術】
[0002] 原油的含水量是生產測井的一個重要指標,我國大部分油田都采用注水開采的辦 法,目的是保持井下壓力的平衡,然而隨著開采的不斷增加,出油量不斷的減少,原油質量 發生了變化,有時出現了 "空抽"的現象。造成了資源的浪費,增加了成本。同軸線相位法找 水儀就是測量原油含水率的一種測井儀器,其核屯、部分是含水率計。
[0003] 含水率計的工作包括同軸線傳感器、發射電路、接收電路、本機振蕩電路、混頻電 路、鑒相電路、積分電路W及壓頻轉換電路;其中,發射電路產生兩路高頻電磁波信號,一路 為75MHz高頻信號送至同軸線傳感器,電磁波在傳輸過程中相位發生了移動,幅值發生了衰 減,通過接收電路并經過放大后送入混頻電路;另一路75MHz的高頻信號則直接送入混頻電 路;本機振蕩電路產生兩路75.02MHz的高頻信號分別送入混頻電路,對于高頻信號的鑒相 是很困難的,因此混頻電路的作用就是將75MHz和75.02MHz的高頻信號進行混頻,之后產生 兩路20KHZ的中頻信號,鑒相電路對兩路中頻信號進行鑒相,輸出脈寬與相位成正比的脈沖 信號,積分電路將脈寬信號轉換為直流電壓,再通過壓頻轉換電路轉換為可W反應相位變 化的數字信號,提高了信號的抗干擾能力,最后送入計算機進行處理,如圖1所示。
[0004] 本機振蕩電路是含水率計電路系統最重要的核屯、部分,它作為信號源為電路系統 提供75.02MHz的正弦信號。目前,很多振蕩電路采用集成忍片和單片機提供信號源,通常采 用的是直接數字合成技術。它的主要缺點在于雜散抑制較差:相位累加器相位取舍位造成 的雜散W及幅度良好誤差造成的雜散。一般采用模擬電路設計的振蕩電路同樣存在缺點, 不能很好的抑制電源線、信號線帶來的干擾作用。
[0005] 對于很多采用模擬電路設計的振蕩電路,當要求發射出兩路幅值和相位信息完全 相同的信號時,通常采用兩塊振蕩電路,運樣不能保證輸出的信號在幅值和相位上完全一 致,達不到測量的要求。 【實用新型內容】
[0006] 為了解決上述工程技術問題,本實用新型提出了一種正弦振蕩電路,解決了兩路 正弦信號輸出不一致的問題,同時抑制了彼此之間的干擾。
[0007] 本實用新型的目的在于提供一種同軸線相位法含水率計振蕩電路。
[000引本實用新型的同軸線相位法含水率計振蕩電路包括:主振板電路和兩塊完全相同 的隔離板電路;其中,主振板電路分別通過兩個相同的輸出端口,連接至兩個相同的隔離板 電路;主振板電路包括:Ξ點式振蕩電路、放大電路和初級諧振回路;Ξ點式振蕩電路連接 至放大電路,放大電路連接至初級諧振回路;初級諧振回路連接兩個完全相同的輸出端口, 分別連接至兩個完全相同的隔離板電路;每一個隔離板電路包括射極跟隨器和放大電路; 主振板電路的輸出端口連接至射極跟隨器的基極,射極跟隨器的發射極連接至隔離板電路 的放大電路;隔離板電路的放大電路連接至后續的混頻電路。
[0009] 主振板電路產生高頻信號,分別通過兩個相同的輸出端口,將兩個完全相同的高 頻信號輸入至兩個相同的隔離板電路;兩個隔離板電路之間信號互相隔離,不受干擾,從而 實現一塊主振板電路驅動兩個隔離板電路,輸出兩個幅值和相位完全一致的信號。
[0010] 主振板電路包括:Ξ點式振蕩電路、放大電路和初級諧振回路;其中,Ξ點式振蕩 電路產生高頻信號;Ξ點式振蕩電路連接至放大電路,放大電路將高頻信號放大后,輸入至 初級諧振回路;初級諧振回路連接兩個完全相同的輸出端口,分別連接至兩個完全相同的 隔離板電路。
[0011] 每一個隔離板電路包括射極跟隨器和放大電路;其中,主振板電路的高頻信號從 射極跟隨器的基極輸入,并從發射極輸出至放大電路,W減少電路間直接連接所帶來的影 響,起緩沖作用;放大電路將高頻信號進一步放大,并輸出至后續的混頻電路。
[0012] Ξ點式振蕩電路包括第一Ξ極管BG1、第Ξ電容C3、第四電容C4和晶振體JT1;其 中,第Ξ電容C3與第四電容C4串聯后與晶振體JT1并聯;晶振體JT1連接第一Ξ極管BG1的基 極和集電極;第Ξ電容C3連接第一Ξ極管BG1的基極和發射極;第四電容C4連接第一Ξ極管 BG1的發射極和集電極。
[0013] 主振板電路的放大電路包括第二Ξ極管BG2、第四至第六電阻R4~R6、第六電容C6 和第八電容C8;其中,第六電容C6的一端連接第一Ξ極管BG1的發射極,另一端連接第二Ξ 極管BG2的基極;第四電阻R4的一端連接第二Ξ極管BG2的基極,另一端連接高電壓;第五電 阻R5的一端連接第二Ξ極管BG2的基極,另一端接地;第六電阻R6和第八電容C8并聯,一端 連接第二Ξ極管BG2的發射極,另一端接地。第六電容C6隔離直流信號,使得兩級電路(Ξ點 式振蕩電路和放大電路)的直流信號互不干擾,即分別接受直流信號,"隔直通交"的作用。
[0014] 第屯電容口的一端連接第二Ξ極管BG2的集電極,另一端連接高壓;磁環T1包括主 電感線圈和副電感線圈,主電感線圈與電容C7并聯,構成初級諧振回路;磁環T1的兩個纏繞 扎數相同的副電感線圈,作為兩個輸出端口,分別連接至兩個相同的隔離板電路。
[0015] 射極跟隨器包括:第ΞΞ極管BG3、第九電容C9W及第九至第十二電阻R9~R12;其 中,第九電容C9和第九電阻R9串聯,一端連接主振板電路的一個輸出端,另一端連接第ΞΞ 極管BG3的基極;第十電阻R10的一端連接第ΞΞ極管BG3的基極,另一端連接高壓;第十一 電阻R11的一端連接Ξ極管BG3的基極,另一端接地;第十二電阻R12的一端連接第ΞΞ極管 BG3的發射極,另一端接地。射極跟隨器具有輸入阻抗高,輸出阻抗低的特點,減少電路直接 連接所帶來的影像,起緩沖作用。
[0016] 隔離板電路的放大電路包括:第十電容CIO、第四Ξ極管BG4、第十Ξ至第十六電阻 1?13~1?16、第^^一電容C11和第十二電容C12;其中,第十電容CIO的一端連接第ΞΞ極管BG3 的發射極,另一端連接第四晶體管的基極;第十Ξ電阻R13的一端連接第四Ξ極管BG4的基 極,另一端接高壓;第十四電阻R14的一端連接第四Ξ極管BG4的基極,另一端接地;第十五 電阻R15的一端連接第四Ξ極管BG4的集電極,另一端連接高壓;第十六電阻R16和第十二電 容C12并聯,一端連接第四Ξ極管BG4的發射極,另一端接地;第十一電容C11的一端連接第 四Ξ極管BG4的集電極,另一端作為輸出端,連接后續的混頻電路。
[0017] 本實用新型的優點:
[0018] 本實用新型采用一塊主振板電路驅動兩個隔離板電路,輸出兩個幅值和相位完全 一致的高頻信號;解決了兩路正弦信號輸出不一致的問題,同時抑制了彼此之間的干擾。
【附圖說明】
[0019] 圖1為現有的含水率計的結構框圖;
[0020] 圖2為本實用新型的同軸線相位法含水率計振蕩電路圖的整體結構框圖;
[0021] 圖3為本實用新型的同軸線相位法含水率計振蕩電路圖的主振板電路的結構框 圖;
[0022] 圖4為本實用新型的同軸線相位法含水率計振蕩電路圖的一個實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖,通過實施例對本實用新型做進一步說明。
[0024] 如圖2所示,本實用新型的同軸線相位法含水率計振蕩電路包括:主振板電路和兩 塊完全相同的隔離板電路。
[0025] 如圖3所示,主振板電路包括:晶振體、Ξ點式振蕩電路、放大電路、并聯諧振回路、 初級諧振回路和負載電容,產生75.02MHZ的高頻信號。
[0026] 晶振體JT1的標稱頻率是75.02MHz,允許的頻差在室溫狀態下是±0.5Ifflz,輸出準 正弦信號,工作電壓是+12V,外形尺寸為39.8*12.3*0.8mm3。
[0027] 如圖4所示,可調電容CW和第一電容Cl并聯組成晶振體JT1的負載電容。第一電容 BG1的基極經第二電阻R2接地。第一電容BG1的發射極經第Ξ電阻R3連接并聯諧振回路。第 五電容C5和第一電感L1構成并聯諧振回路;其中,第五電容C5和第一電感L1并聯;要求并聯 諧振回路工作在基頻25MHz和Ξ次泛音75.02MHz之間。
[002引主振板電路包括:Ξ點式振蕩電路、放大電路和初級諧振回路;其中,晶振體一端 經負載電容接地,另一端連接Ξ點式振蕩電路,Ξ點式振蕩電路產生高頻信號;Ξ點式振蕩 電路連接至放大電路,放大電路將高頻信號放大后,輸入至初級