随钻密度测井仪是核测井技术中最重要的仪器之一,其主要原理是利用人工放射性物质产生伽马射线,通过伽马射线与地层物质的反应来确定地层岩性和计算地层有效孔隙度。随钻密度测井仪在对地层进行探测的过程中最终是要获取地层的能量幅度谱,能量幅度谱是仪器获得的原始数据,所有对于地层数据的分析计算都是围绕能量幅度谱进行的,而能量幅度谱的获取是由随钻密度测井仪数据采集模块完成的。数据采集模块是随钻密度测井仪的关键模块,其作用是将探测系统提供的模拟电信号转化为表征地层信息的能量幅度谱。随钻密度测井仪采用了补偿密度测井技术和方位密度测井技术,通过长源距和短源距两个探测器获取地层信息;并且将井周划分为16个扇区,每个扇区独立获得能量幅度谱数据。数据采集模块需要对长、短两个源距信号进行采集,并根据仪器的方位信息,对数据综合处理后获得每个源距、每个扇区的能谱数据。测井过程中随钻密度测井仪长期处于高温高压状态中,为了保证仪器增益的稳定性,数据采集模块需要根据能谱峰值的位置调节仪器探头的高压。数据采集模块在一次测井中将获得大量的原始数据,这些原始数据需要传输给数据存储模块进行存储及计算。根据随钻密度测井仪的原理和需求,在设计上采用FPGA控制ADC采集数据、获取方位信息、处理数据获得能谱数据;而采用MCU调节仪器探头的高压、传输能谱数据、与各个模块通信。本文根据随钻密度测井仪的结构、原理,对数据采集模块进行了需求分析,然后提出了数据采集模块的设计方案,之后详细介绍了数据采集模块的具体设计过程,并在设计完成之后对整个设计进行了测试验证。