一种中子管阳极电流控制方法与流程

本申请涉及测量钻井，特别涉及一种中子管阳极电流控制方法。

背景技术：

1、中子管是一种现代化的测井设备，其向井下岩层发射快中子，并通过探测器接收快中子经过岩层吸收后产生的γ射线，最终将γ射线的数据上传至地面，进行分析处理后得到井下的孔隙率等数据。

2、中子管一般包括储气装置、阳极、加速电极和靶极，储气装置中储存的氘气经过灯丝加热后发散出来，施加了高压的阳极对氘气进行电离，形成氘离子，氘离子经过加速电极加速后轰击靶极，最终释放出快中子。在电离过程中，氘分子将在高压环境下分解，分解出的电子被阳极吸收进而形成阳极电流，因此阳极电流的稳定性将表征氘的电离稳定性，进而表征中子产额的稳定性。由于电离程度受氘气的浓度影响，因此通过调节灯丝电流的大小就可以间接调节阳极电流，进而使阳极电流稳定的处在理想值附近。例如，cn117365439a就公开了基于元素测井仪的中子管阳极电流调控方法及装置，其在预热阶段、回落阶段、粗调阶段和细调阶段均通过调节灯丝电流的方式间接控制阳极电流，进而确保阳极电流保持动态稳定。

3、然而，灯丝电流对阳极电流有很大影响，即灯丝电流存在微小的变化时阳极电流会发生很大的变化，这将导致这种控制方式的难度较大。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种中子管阳极电流控制方法，用以解决现有技术中通过调节灯丝电流来间接控制阳极电流的方式存在难度大的问题。

2、一方面，本申请实施例提供了一种中子管阳极电流控制方法，包括：

3、向灯丝施加灯丝电流，同时向阳极施加脉冲电压；

4、调节灯丝电流，使阳极的实时电流和预设电流的差值在一定范围内；

5、固定灯丝电流，调节脉冲电压的占空比，使实时电流处在预设电流附近；

6、在调节脉冲电压的占空比的同时，也在阳极接入电阻器，并调节电阻器的阻值，以调节实时电流的最大值。

7、在一种可能的实现方式中，在调节灯丝电流时，逐渐增大灯丝电流。

8、在一种可能的实现方式中，采用先快后慢的方式增大灯丝电流。

9、在一种可能的实现方式中，在灯丝电流增加至最大时，对应的实时电流大于预设电流。

10、在一种可能的实现方式中，在灯丝电流增加至最大后，减小脉冲电压的占空比。

11、在一种可能的实现方式中，在向阳极施加脉冲电压时，采用占空比为1的脉冲电压。

12、在一种可能的实现方式中，在灯丝电流稳定后，监测实时电流，并根据实时电流的情况调节脉冲电压的占空比。

13、在一种可能的实现方式中，当实时电流大于预设电流时，减小脉冲电压的占空比，当实时电流小于预设电流时，增大脉冲电压的占空比。

14、本申请中的一种中子管阳极电流控制方法，具有以下优点：

15、在预热阶段采用调节灯丝电流的方式使阳极电流快速升高，当达到预设阳极电流附近时，调节施加在阳极上脉冲电压的占空比，使阳极电流较为稳定的保持在预设阳极电流，无需调节灯丝电流，降低了对阳极电流控制的难度。

技术特征：

1.一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，在调节所述灯丝电流时，逐渐增大所述灯丝电流。

3.根据权利要求2所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，采用先快后慢的方式增大所述灯丝电流。

4.根据权利要求2所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，在所述灯丝电流增加至最大时，对应的所述实时电流大于所述预设电流。

5.根据权利要求4所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，在所述灯丝电流增加至最大后，减小所述脉冲电压的占空比。

6.根据权利要求1所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，在向所述阳极施加所述脉冲电压时，采用占空比为1的脉冲电压。

7.根据权利要求1所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，在所述灯丝电流稳定后，监测所述实时电流，并根据所述实时电流的情况调节所述脉冲电压的占空比。

8.根据权利要求7所述的一种中子管阳极电流控制方法，其特征在于，当所述实时电流大于所述预设电流时，减小所述脉冲电压的占空比，当所述实时电流小于所述预设电流时，增大所述脉冲电压的占空比。

技术总结本申请公开了一种中子管阳极电流控制方法，涉及测量钻井技术领域，包括：向灯丝施加灯丝电流，同时向阳极施加脉冲电压；调节灯丝电流，使阳极的实时电流和预设电流的差值在一定范围内；固定灯丝电流，调节脉冲电压的占空比，使实时电流处在预设电流附近；在调节脉冲电压的占空比的同时，也在阳极接入电阻器，并调节电阻器的阻值，以调节实时电流的最大值。本申请在预热阶段采用调节灯丝电流的方式使阳极电流快速升高，当达到预设阳极电流附近时，调节施加在阳极上脉冲电压的占空比，使阳极电流较为稳定的保持在预设阳极电流，无需调节灯丝电流，降低了对阳极电流控制的难度。技术研发人员：孙兴,张天瑞,陈开意,吴文建,陈斌,刘晨峰,王春受保护的技术使用者：西安云峰石油科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23