● 摘要
随着现代科技的发展，对石油的需求越来越多，但石油是一种不可再生能源，其储存量会越来越少，所以在石油的探测过程中，对于测井仪器性能的要求越来越高。在整个测井系统中，由于井下设备所处环境的特殊性，对于测井仪器有很多特殊的要求。本论文的主要工作就是对井下设备进行研究和设计，主要包括电子线路模块、换能器模块及CAN传输总线模块。各个模块的设计时都需要参照工程指标，在提高整个仪器性能的同时，必须兼顾可靠性和低功耗性能。最后将其应用于实际的石油勘测中，提高石油的开采效率，以达到节约能源的目的。
根据测井仪器处于高温高压环境的要求，对系统的电子线路部分和声波换能器进行了详细的设计，对于系统的性能，进行了仿真和实验测试。
本文的主要工作如下：
（1）根据声波测井的实际要求，确定了声波发射换能器采用径向极化圆环换能器，并对换能器的频率特性进行了测试，接收换能器采用切向极化的镶嵌式换能器，该换能器有6个负极，6个正极，电极之间采用材料相互绝缘。通过实验测试，证明发射和接收换能器满足声波声速测井的要求；
（2）根据系统设计的要求，将系统功能电路划分为发射电路、接收电路和传输模块。发射电路主要包括整体电路的供电电源和产生一个20kHz矩形脉冲信号产生电路。由于接收端的信号比较微弱，所以接收端的电路包括放大和滤波，最后滤波后的信号，经模数转换器转换为数字信号。传输模块主要的作用是实现井下与井上仪器的数据传输，采用的传输方式是CAN总线；
（3）利用NI Multisim 10仿真软件对于系统的电路进行了仿真及分析，根据仿真结果，完善电路系统设计，并进行了声波声速测井系统的制作，完成了实验测试。