I rilevatori gamma Logging While Drilling (LWD) devono funzionare stabilmente a temperature di 175 gradi e anche più elevate, e le sfide affrontate superano di gran lunga ciò che può essere risolto con il semplice screening ad alta-temperatura dei componenti elettronici. L'intera catena di rilevamento - dai cristalli di scintillazione e conversione fotoelettrica all'elaborazione del segnale - deve mantenere prestazioni costanti in condizioni di spazio ristretto, forti vibrazioni e urti e drastiche fluttuazioni di temperatura. Le molteplici soluzioni ingegneristiche implicite nelle specifiche tecniche dei due modelli di Qingdao ZITN, ZTFT-A e ZTNGT-254, fungono da punto di ingresso ideale per comprendere le barriere tecniche in questo campo.
Tecnologia di confezionamento ad alta-temperatura per cristalli di ioduro di sodio
I cristalli di ioduro di sodio attivati con tallio- rimangono la scelta principale per l'attuale rilevamento gamma LWD grazie alla loro elevata emissione luminosa e alla risposta energetica favorevole. Tuttavia, tali cristalli sono altamente igroscopici e la propagazione di microfessure causate dai cicli di temperatura ridurrà drasticamente l’efficienza di trasmissione della luce. Adottando una finestra di rilevamento realizzata con materiali appositamente lavorati combinati con un design dell'alloggiamento completamente sigillato, i prodotti ZITN non solo realizzano un rilevamento direzionale selettivo (focalizzato) ma, cosa più importante, stabiliscono una doppia barriera di isolamento contro il vapore acqueo e lo stress meccanico. Nell'intervallo di temperature di stoccaggio compreso tra -40 e 185 gradi, la corrispondenza dei coefficienti di dilatazione termica tra l'alloggiamento in cristallo e metallo, il design dello strato tampone e il processo di saldatura ermetica determinano direttamente il tasso di ritenzione della sensibilità del rilevatore dopo molteplici operazioni di intervento.
Ottieni la tecnologia di stabilizzazione per-tubi fotomoltiplicatori ad alta temperatura
Il tubo fotomoltiplicatore Hamamatsu R3991A (PMT) è il componente principale condiviso dei due rilevatori. Il guadagno PMT è altamente sensibile alla temperatura-: ogni aumento di 1 grado della temperatura provoca un cambiamento misurabile nel coefficiente di emissione di elettroni secondari del dinodo. Senza compensazione, l'ampiezza dell'impulso di uscita a 175 gradi potrebbe diminuire più volte. I prodotti ZITN integrano una rete di compensazione della temperatura all'interno del modulo di alimentazione ad alta-tensione o adottano una regolazione del feedback attivo per mantenere il guadagno PMT relativamente piatto su un ampio intervallo di temperature. Come indicato dall'indice delle specifiche di precisione del ±10% (da 25 gradi a 175 gradi), le sue prestazioni di compensazione della temperatura hanno raggiunto il livello dei tradizionali strumenti LWD internazionali.
Design di estrazione del segnale debole e resistenza alle vibrazioni
Il segnale di impulso emesso dai rilevatori a scintillazione ha una larghezza di soli pochi microsecondi con un'ampiezza del livello di millivolt-. In condizioni di vibrazione casuale di 20 G RMS e condizioni di shock di 1000 G, gli effetti piezoelettrici, il rumore triboelettrico e le interferenze elettromagnetiche possono facilmente sopraffare i segnali di conteggio autentici. Meccanicamente, i rilevatori ZITN adottano un precarico rigido sull'interfaccia di accoppiamento ottico del cristallo-guida luminosa-PMT; nella progettazione del circuito, vengono applicati la modellazione degli impulsi brevi e la regolazione adattiva della soglia di discriminazione per garantire prestazioni a basso-rumore in condizioni di lavoro vibranti. In particolare, il rilevatore gamma focalizzato ZTFT-A deve essere installato vicino alla punta del trapano, con la sua resistenza agli urti aggiornata a 1000G, il che significa che il metodo di fissaggio interno del cristallo e la struttura di supporto della presa PMT sono stati sottoposti a un design rinforzato specializzato.
Ampia-gestione della tensione e controllo della dissipazione del calore
L'ampio intervallo di tensione in ingresso di 10-48 V CC indica che il rilevatore è integrato internamente con circuiti di conversione CC-CC ad alta efficienza. È compatibile con tensioni bus di diversi gruppi di fori inferiori-e sopprime l'effetto di modulazione del ripple dell'alimentazione sull'alta tensione PMT. A una temperatura ambiente di 175 gradi, il controllo della deriva termica della corrente operativa è particolarmente critico. ZTNGT-254 mostra una differenza di corrente di 10 mA a temperatura ambiente rispetto a 15 mA a 175 gradi. Questo sottile parametro riflette il controllo preciso di ZITN dei percorsi della corrente di dispersione ad alta temperatura, prevenendo malfunzionamenti di spegnimento dello strumento nel fondo pozzo causati da instabilità termica.
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