一种具有坑蚀监测能力的管道内腐蚀监测系统

场指纹法由于可靠性好、耐高低温、寿命长,国外已较广泛地应用于油气管道、重要容器和结构的腐蚀监测。设计了基于电位矩阵法的管道内腐蚀监测系统。基于电位矩阵的监测系统由安装在管道外监测点矩阵、主控单片机、超精密前置放大和精密恒流源以及RS485/GSM传输数据模块构成。监测中心主要接收、存储、处理和分析来自各监测点测量系统的数据,得到管道的均匀腐蚀、坑蚀、冲蚀和焊缝腐蚀量。实验表明系统工作稳定,有良好的测量精度。     

锁相技术在FSM管道腐蚀测量中的应用

基于电位阵列的金属管道(容器)在线腐蚀检测方法称为场指纹法(field signature method,FSM).FSM是一种新型的石油、天然气管道腐蚀监测技术.它通过检测管道外部两两电极间电位差的变化,来判断管道的腐蚀情况.由于电极间的电位差极其微弱(30～60 μV),因此微弱信号的测量精度决定了腐蚀检测的精度.锁相放大技术是一种提取淹没在噪声中微弱信号的重要手段,广泛用于微弱信号检测系统中.介绍锁相放大技术的微弱信号检测电路的设计以及在FSM管道腐蚀测量系统的应用,同时针对测量信号是低频的特点,在系统中采用数字与模拟相结合的方法,大幅度提高了其测量精度以及稳定性,达到了项目的要求.     

机电一体化非均匀运动产生综合装置研究

非均匀运动可以由伺服电机带动中间传输机构完成。介绍了对于高速重载下的非均匀运动产生的机电一体化两自由度综合驱动机构。该机构有两个驱动源，具有传统的常速电机驱动机构能量存储与释放的优点，又具有伺服电机驱动装置可编程控制的特点。该驱动使用了优化设计方法，主要驱动能量和扭矩由常速电机提供，伺服电机只直运动调制的作用，即在一种基本运动的基础上，由伺服电机改变运动而导致装置进行了比较，结果表明，只有综合机构能同时减少作用在伺服电机上的扭矩和功率，从而为高速重载下非均匀运动的产生提供了一个很好的驱动源。     

集散型热处理炉微机控制系统的研制

研制了采用最新的SDC40B可编程数字调节器与通用型工控机组成的集散型热处理炉微机控制系统。主要介绍了系统组成、主要仪表选型及硬件构成等。分析了双交叉限幅控制方式的原理及实现方法。现场使用证明，系统性能稳定、超支、操作方便，可使加热质量和热效率明显提高，能耗大大降低，系统整体性能达到了较高水平。     

基于ISA总线的活塞自动检测及分选机

介绍了一种基于ISA总线的活塞自动检测及分选机。该测量机利用电涡流传感器把活塞规定的三个断面直径尺寸转换为频率信号 ,用 82 5 3芯片对频率信号进行F/D转换 ,用并行接口芯片 82 5 5扩展I/O接口 ,通过ISA总线连接计算机 ,实现活塞三个规定断面直径尺寸的计算机数据采集。实验表明 ,该测量机测量准确度可达± 1 5 μm ,重复性达± 1 5 μm。     

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置设计

深水表层钻井随钻压力与温度监测装置是监测深水表层钻井过程中井底当量循环密度（ECD）和循环温度的重要工具。通过深水表层钻井随钻压力与温度监测装置,现场技术人员可以实时掌握井下环空压力、钻柱内压和温度等工程参数,进而了解和分析井下工况,为深水表层钻井作业和动态压井钻井技术提供指导。设计的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置以ARM为核心,利用数据采集技术和通信技术,实现了随钻压力与温度的采集传输。完成的深水表层钻井随钻压力与温度监测装置具有体积小、功耗低、抗振动和抗高温和低温的优点。监测装置已经在我国南海第一口深水井LW6—1—1井的领眼井中成功进行应用试验,验证了其在深水无隔水管钻井条件下的机械强度、稳定性、可靠性,测量得的数据能真实反映钻井工况。     

红外成像在羽流撞击平板热效应试验中的应用

为了研究发动机羽流撞击平板的热效应,通过在风洞内建立羽流流场,利用红外热像仪测量平板模型的表面温度,进而获得不同推力产生的羽流撞击平板的热流率分布.首先回顾了高空羽流污染及其效应研究所开展的工作,接着介绍了试验研究所使用的高超声速低密度风洞、红外热像仪等主要仪器设备的性能参数以及平板模型的外形特征,其次给出了2 N与10 N推力的试验条件、热流处理方法、试验结果及其讨论.最后研究了推力喷管轴线与平板距离变化对羽流撞击平板的热效应影响.结果表明:发动机喷管轴线与平板的距离不同,羽流撞击产生的高热流率区域的位置与大小也不相同,距离越小,高热流区域越靠近平板前缘,产生的热效应也越强.     

基于特征点的在线超声波测厚系统性能诊断

提出了基于回波信号的典型幅值特征点识别的超声波系统健康状况判断方案,通过对特征点的提取和引申运算,及时自动地对测量硬件系统的性能作出合理适当的判断和评价,提示相关人员是否需要进行现场维修。分析结果与试验数据表明,通过识别特征点判断系统性能的方法切实可行,对长期监测超声波设备健康状况有积极作用,且大大提高了系统维护的效率。目前该方法已经实现工程化应用。     

圆度仪的调平和圆柱度误差评定

从圆柱度误差的测量要求和圆柱度误差评定搜索算法两个方面研究了提高测量精度的方法。为了减小圆柱度误差测量中的工件倾斜误差,设计并分析了两点垂直布局的调平方法;根据工件轴线的方向余弦,计算得到了两点调整的高度值,克服了手动调整存在的问题,实现了工件快速精确调平并提高了工件圆柱度的测量精度。由于圆柱度误差评定是对满足最小条件的圆柱轴线的搜索,文中针对Nelder-Mead单纯形法的收敛精度依赖于初始解和收敛速度较慢,提出了拟牛顿法和Nelder-Mead单纯形法相结合的联合算法来实现全局最优解的快速准确搜索。对经典测试函数的Matlab仿真及实际测量数据的应用表明,该联合算法能有效地提高收敛速度和收敛精度,其收敛速度提高了50%,收敛精度提高了1倍,从而提高了工件圆柱度误差的测量精度。     

FSM数据分析与处理

电指纹法FSM(Field Signature Method)是一种以欧姆定律为理论基础的、新型的管道腐蚀监测技术。通过对FSM腐蚀监测系统采集的数据进行分析,指出了电压数据中噪声干扰以及FC值中基线漂移的问题。采用SG滤波的方式有效地降低了噪声干扰,同时,分析了指纹系数(FC)值基线漂移产生的原因,并通过残差均方值甄别了基线中的全面腐蚀信息。这对于FSM数据进一步研究有较好的参考意义。