Máy dò gamma ghi nhật ký trong khi khoan (LWD) bắt buộc phải hoạt động ổn định ở nhiệt độ 175 độ và thậm chí cao hơn, đồng thời những thách thức phải đối mặt vượt xa những gì có thể giải quyết bằng cách sàng lọc-nhiệt độ cao đơn giản của các linh kiện điện tử. Toàn bộ chuỗi phát hiện - từ tinh thể nhấp nháy và chuyển đổi quang điện sang xử lý tín hiệu - phải duy trì hiệu suất ổn định trong điều kiện không gian hạn chế, rung động và sốc nghiêm trọng cũng như biến động nhiệt độ mạnh. Nhiều giải pháp thiết kế ngụ ý trong thông số kỹ thuật của hai mẫu ZTFT{6}}A và ZTNGT-254 của Thanh Đảo đóng vai trò là điểm khởi đầu lý tưởng để hiểu các rào cản kỹ thuật trong lĩnh vực này.
Công nghệ đóng gói ở nhiệt độ cao-cho tinh thể Natri Iodua
Tinh thể natri iodua kích hoạt-thallium vẫn là lựa chọn phổ biến để phát hiện gamma LWD hiện nay do hiệu suất phát sáng cao và phản ứng năng lượng thuận lợi của chúng. Tuy nhiên, những tinh thể như vậy có khả năng hút ẩm cao và sự lan truyền của các vết nứt vi mô do chu kỳ nhiệt độ sẽ làm giảm mạnh hiệu suất truyền ánh sáng. Thông qua cửa sổ phát hiện được làm bằng vật liệu được xử lý đặc biệt kết hợp với thiết kế vỏ kín hoàn toàn, các sản phẩm ZITN không chỉ thực hiện phát hiện có chọn lọc (tập trung) theo hướng mà quan trọng hơn là thiết lập hàng rào cách ly kép chống lại hơi ẩm và ứng suất cơ học. Trong phạm vi nhiệt độ bảo quản từ -40 độ đến 185 độ, sự phù hợp của hệ số giãn nở nhiệt giữa vỏ tinh thể và kim loại, thiết kế lớp đệm và quy trình hàn kín xác định trực tiếp tốc độ duy trì độ nhạy của máy dò sau nhiều lần ngắt.
Đạt được công nghệ ổn định cho ống nhân quang-nhiệt độ cao
Ống nhân quang Hamamatsu R3991A (PMT) là thành phần cốt lõi dùng chung của hai máy dò. Mức tăng PMT rất nhạy cảm với nhiệt độ-: nhiệt độ cứ tăng 1 độ sẽ gây ra sự thay đổi có thể đo lường được trong hệ số phát xạ điện tử thứ cấp của dynode. Nếu không được bù, biên độ xung đầu ra ở 175 độ có thể giảm đi nhiều lần. Các sản phẩm ZITN tích hợp mạng bù nhiệt độ bên trong mô-đun nguồn điện áp cao-hoặc áp dụng quy định phản hồi tích cực để giữ mức tăng PMT tương đối ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng. Như được biểu thị bằng chỉ số thông số kỹ thuật có độ chính xác ±10% (25 độ đến 175 độ), hiệu suất bù nhiệt độ của nó đã đạt đến mức của các thiết bị LWD quốc tế chính thống.
Thiết kế trích xuất tín hiệu yếu và chống rung
Tín hiệu xung đầu ra bằng máy dò nhấp nháy chỉ có chiều rộng vài micro giây với biên độ mức milivolt. Dưới độ rung ngẫu nhiên 20G RMS và điều kiện sốc 1000G, hiệu ứng áp điện, nhiễu điện ma sát và nhiễu điện từ có thể dễ dàng lấn át các tín hiệu đếm chính hãng. Về mặt cơ học, máy dò ZITN sử dụng khả năng tải trước cứng nhắc ở giao diện ghép quang của-dẫn ánh sáng-PMT tinh thể; trong thiết kế mạch, việc định hình xung ngắn và điều chỉnh thích ứng ngưỡng phân biệt được áp dụng để đảm bảo hiệu suất nhiễu-thấp trong điều kiện làm việc rung. Đặc biệt, cần phải lắp đặt máy dò gamma tập trung ZTFT-gần mũi khoan với khả năng chống sốc được nâng cấp lên 1000G, nghĩa là phương pháp cố định tinh thể bên trong và cấu trúc hỗ trợ ổ cắm PMT đã trải qua thiết kế gia cố chuyên dụng.
-Quản lý điện áp rộng và kiểm soát tản nhiệt
Dải điện áp đầu vào rộng 10-48VDC cho biết rằng máy dò được tích hợp bên trong với các mạch chuyển đổi DC-DC hiệu suất cao. Nó tương thích với điện áp bus của các cụm lỗ dưới cùng{13}}khác nhau và triệt tiêu hiệu ứng điều biến của gợn sóng nguồn điện trên điện áp cao PMT. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh là 175 độ, việc kiểm soát độ lệch nhiệt độ của dòng điện vận hành là đặc biệt quan trọng. ZTNGT-254 cho thấy sự khác biệt hiện tại là 10mA ở nhiệt độ phòng so với 15mA ở 175 độ. Thông số tinh tế này phản ánh khả năng kiểm soát chính xác của ZITN đối với các đường dẫn dòng điện rò rỉ ở nhiệt độ cao, ngăn ngừa sự cố tắt thiết bị trong lỗ khoan do thoát nhiệt.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua Email:marketing@qdzitn.com!