基于FPGA的核磁共振测井仪控制逻辑设计

波谱学杂志 ›› 2012, Vol. 29 ›› Issue (2): 201-208.

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基于FPGA的核磁共振测井仪控制逻辑设计

于慧俊¹，肖立志^1*，V. Anferov¹，S. Anferova¹，朱万里²，刘化冰¹，郭葆鑫¹

1. 油气资源与探测国家重点实验室，中国石油大学(北京)，北京 102249； 
2. 中国石油集团测井有限公司技术中心，陕西西安 710021

收稿日期:2011-04-13 修回日期:2011-05-28 出版日期:2012-06-05 发布日期:2012-06-05
基金资助:
国家高技术研究发展计划（863计划)资助项目(2007AA06Z230)，科技部国际合作资助项目(2009DFA61030).

Design of An FPGA-Based Control Logic in NMR Logging Tool

YU Hui-Jun¹, XIAO Li-Zhi¹, V. Anferov¹, S. Anferova¹, ZHU Wan-Li², LIU Hua-Bing¹, GUO Bao-Xin¹

1.State Key Laboratory of Petroleum Resource and Prospecting，China University of Petroleum, Beijing 102249, China; 
2. China Petroleum Logging Company Limited, Xi′an 710021, China

Received:2011-04-13 Revised:2011-05-28 Online:2012-06-05 Published:2012-06-05
Supported by:
国家高技术研究发展计划（863计划)资助项目(2007AA06Z230)，科技部国际合作资助项目(2009DFA61030).

摘要/Abstract

摘要：

核磁共振（NMR）测井仪以CPMG脉冲序列为测量基础，按照CPMG脉冲序列的时序要求完成大功率射频脉冲的发射和微弱回波信号的接收，在脉冲发射完成后快速泄放天线中储存的能量. 该文介绍一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的NMR测井仪控制逻辑和典型脉冲序列，详细说明在CPMG脉冲序列下FPGA的工作时序和流程；讨论NMR测井仪发射电路、Q-转换电路和隔离电路的控制原理和时序要求，给出各电路的控制逻辑仿真结果；最后，利用所设计的控制逻辑和自制NMR测井仪探头，在实验室条件下对水溶液进行了测量，得到满意的结果.

关键词: 核磁共振测井仪, CPMG, 脉冲序列, FPGA

Abstract:

Using a CPMG pulse sequence, NMR logging tool transmits high-power radiofrequency (RF) pulses, receives weak echo signals following timing schedule of the CPMG pulse sequence, and dissipates energy stored in the antenna after transmitting the RF pulse. In this article, the control logic of the NMR logging tool is introduced. Field programmable gate array (FPGA) was used to control the timing of the CPMG pulse. The principles and timing requirement of transmitter, Q-switch and de-coupler were given. Simulation results were provided. The control logic introduced was used in a prototype NMR logging tool successfully.

Key words: NMR logging tool, CPMG, pulse sequence, FPGA

中图分类号:

于慧俊, 肖立志, V. Anferov, S. Anferova, 朱万里, 刘化冰, 郭葆鑫. 基于FPGA的核磁共振测井仪控制逻辑设计[J]. 波谱学杂志, 2012, 29(2): 201-208.

YU Hui-Jun, XIAO Li-Zhi, V. Anferov, S. Anferova, ZHU Wan-Li, LIU Hua-Bing, GUO Bao-Xin. Design of An FPGA-Based Control Logic in NMR Logging Tool[J]. Chinese Journal of Magnetic Resonance, 2012, 29(2): 201-208.

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