油井井口三相流测量的一种实现方法

鉴于传统的多相流量计体积庞大、有放射性、造价昂贵、维修困难等,提出了一种组合运用分离器、水分分析仪、密度计和孔板流量计的新的测量方法,同时提出了一种基于计算流体动力学软件进行流体仿真分析的方法。实践证明,基于此方法实现的多相流测量系统可以对油、气、水三相流的流量测量,而且具有体积小、测量范围广、无放射性、成本低等优点。该方法为计算流体动力学软件在流体测量领域中的应用提供了方向,同时也为孔板流量计的开发起到了一定的指导和借鉴意义。     

有效抑制电气化铁路对油气管道管地电位影响的技术

针对铺设在直流电气化铁路附近埋地油气管道管地电位过度负偏移的问题,研究了土壤直流杂散电流对管道的干扰机理以及管道防腐蚀涂层阴极剥离的形成原因,提出了一种管道与接地极(如扁钢、铜、锌带等)之间快速通断的方法,设计了抑制管地电位过度负偏移应用系统.现场测量结果表明,该系统可将管地电位钳制在预先设置的电位附近,有效抑制了管地电位过度负偏移现象,整机系统工作电流仅30 mA.     

输气管道内检测器的流场计算

为了得到输气管道内检测器在不同位置.不同的泄流孔面积下的速度变化规律、泄流孔大小与推力(压差)的关系,根据内检测器的机械结构建立了仿真模型.应用剪切应力输运模型及计算流体动力学软件ICEM CFD11.0和ANSYS CFX11.0,分别对泄流面积为管道截面积的25%,10%,5%的模型(100米长的管道),分别在管长的2/10、5/10、8/10处进行计算.实验得到了内检测器在不同位置,不同泄流孔面积下湍动能残差、湍流频率残差、轴向动量残差的变化规律及泄流孔上下游的压力差,为了解内检测器的速度变化规律奠定了理论基础.     

一种基于DDS技术的电磁超声激励电源

为使激发电磁超声的能量转换效率最大化,介绍一种基于直接数字合成(DDS)技术的电磁超声(EMA)激励电源.电源具有脉冲窄,峰值电流大,且重复频率、脉冲频率、脉冲个数、激励时间延迟均可调等特点.详细介绍了DDS信号产生电路、单片机控制电路、功率放大及其与换能器的匹配等硬件和软件.     

基于BP神经网络的多相流计量方法的研究

针对原油中油、气、水多相流复杂的流动情况,利用气液分离器、水分分析仪、密度计和孔板流量计组合法的测量系统,提出了一种基于BP神经网络对传统密度法测量原理进行误差修正的多相流计量方法.利用MATLAB7.1对建立的BP神经网络进行训练和仿真,实验结果表明此方法用于多相流相分率和总流速的测量,误差范围均在±5%之内.     

基于交变磁场的钢丝绳外部断丝检测方法

为了检测钢丝绳外部断丝缺陷,提出了一种基于交变磁场检测原理的无损检测方法。采用交流励磁方式对钢丝绳进行磁化,利用传感器获得缺陷处的漏磁信号,并通过PCI-1716L数据采集卡将预处理后的信号输入到计算机;采用Labview软件实现对钢丝绳缺陷信号的分析处理与显示。分析实验数据得出断丝处检测信号峰-峰值与该位置钢丝绳断丝数量的对应关系,表明了该方法能够实现钢丝绳外部断丝缺陷检测。     

长输管道漏磁内检测缺陷识别方法

针对管道漏磁内检测的缺陷识别问题,提出了一种基于阈值分析的方法对漏磁检测数据进行处理,生成一系列可视化的漏磁检测曲线,便于图像的识别。利用Delphi编程软件,在识别环形焊缝时,产生一条竖直的线来定位环形焊缝;在识别螺旋焊缝时,以圆点的形式产生斜线来定位螺旋焊缝,实现了焊缝的自动识别功能;在识别缺陷时,以三角形标记出缺陷的位置。对不同的漏磁检测数据进行了多次的识别,表明此方法对焊缝及缺陷识别率较高。     

电磁超声兰姆波的无损探伤技术

针对金属薄板的缺陷检测问题,进行了电磁超声兰姆波无损探伤技术的研究。基于兰姆波的频散特性,推导出了兰姆波各模式相(群)速度关于线圈间距、频厚积及激励频率的表达式,确定了电磁超声换能器的结构参数。设计了一种DDS与FPGA相结合,产生串码、频率可调的脉冲激励信号串发生电路,利用H桥放大电路对激励信号进行了升压处理,并对激励线圈进行了阻抗匹配。试验结论表明:永磁铁与激励线圈的不同组合形式可以分别在铁磁性和非铁磁性金属薄板中激发出兰姆波。研制的功率放大电路及信号处理电路能够在金属薄板中激发出高性能的兰姆波并实现稳定接收,具有较高的信噪比,能够实现对金属薄板的无损探伤。     

相位法原油含水率测量系统

针对电磁波在油水混合介质中传播时,其相位会随混合物中含水率的不同而发生变化这一特点,介绍了通过检测电磁波信号的相位变化实现原油含水率测量的系统.应用100MHz高频电磁波信号,采用同轴线作为传感器,实现了0%～100%含水量的连续测量.给出了以10%含水率为间隔点的测量结果.实验表明,该系统适合应用于高含水阶段(60%～100%)的原油含水率测量,测量结果稳定,测量误差在2%以内.     

多通道体导一体电磁超声换能器的优化设计

为了减少多通道电磁超声换能器的磁铁数量,提高检测信号的信噪比,提出了一种组合型磁铁结构EMAT(电磁超声换能器),使用该EMAT可以在一次检测过程中完成超声测厚、轴向导波和周向导波扫查。通过仿真优化了换能器结构设计,分析了其结构参数对磁场强度的影响。设计换能器并搭建试验平台,验证了模型结构的正确性。与传统换能器的励磁效果相比,该换能器在工件近表面产生的磁场强度较大,可以在一次检测中同时完成测厚与轴向和周向两个方向的导波扫查;测厚信号的信噪比提升了2 dB,导波信号的信噪比提升了19.5%,检测效率得到提高。