采用薄膜热电偶的多层印刷电路板原位钻削温度测量

针对工业用多层印刷电路板(PCB)加工过程中钻削温度难以准确测量的技术难题,提出了一种基于薄膜热电偶的PCB各板层原位钻削温度测量方法。根据PCB的截面结构采用材料叠层建模方法对PCB钻削过程进行建模仿真,掌握了钻削过程中PCB钻削温度的分布及变化情况,并确定了传感器最佳镀膜位置为钻头进给方向的垂直底部。采用直流脉冲磁控溅射技术,在不同层数的PCB上制备薄膜热电偶传感器,并对其静、动态性能进行研究,结果表明所研制的温度传感器在30~200 ℃范围内,塞贝克系数为37.4 μV/℃,非线性误差不超过0.65%,动态响应时间为0.095ms。对不同层数的PCB进行了多组钻削温度测量实验,结果显示,钻削过程中4层、12层、20层的最高钻削温度分别为49.30 ℃、53.90 ℃、63.90 ℃,且每组重复实验的温度相对稳定,温度测量误差不超过0.8 ℃。该测量方法为PCB高速钻削工艺改进提供了参考。     

致密碳酸盐岩储层矿物组分计算模型建立——以鄂尔多斯盆地东部马五X亚段储层为例

鄂尔多斯盆地东部马五X亚段碳酸盐岩储层主要发育岩溶残丘型气藏,方解石、泥质等填充程度较高,岩性致密,储层基质孔隙度和渗透率低。为了实现利用常规测井资料较为精确地计算各类矿物组分的体积含量,从而为储层岩性识别、储层划分及其有效性评价提供依据,开展了PE法、复杂矿物组分分析法(包括CNL–DEN图版法和CNL–AC图版法)及组合参数回归模型3种方法建立矿物组分含量计算模型及计算精度分析对比。结果表明,基于复杂矿物组分分析法的CNL–DEN图版法精度最高,对马五X亚段储层矿物组分计算具有较好的适用性,该方法可为后期储层识别、划分及有效性评价提供准确依据。     

四川盆地茅口组岩溶缝洞型储层有效性测井评价

针对四川盆地茅口组碳酸盐岩储层非均质性强、储集空间类型多样、储层有效性评价困难等问题,进行了测井评价研究。通过分析该地区茅口组缝洞型储层岩石孔隙结构,基于三孔隙度模型,利用胶结指数与总孔隙度、连通缝洞孔隙度、孤立缝洞孔隙度的关系,进行了储层储集空间划分。在此基础上,结合岩心刻度测井,在微电阻率扫描成像测井信息中提取视孔隙度谱和视地层水电阻率谱的均值与方差,以及裂缝孔隙度等反应孔、洞、缝的敏感性参数,并结合试气资料,建立了储层有效性评价标准:孔隙性、孔洞型储层,电成像视孔隙度谱均值大于1.9、方差大于1.2的为Ⅰ类储层,均值大于1.7、方差大于0.9的为Ⅱ类储层;裂缝性储层,Ⅰ类储层裂缝孔隙度大于0.30,Ⅱ类储层裂缝孔隙度在0.05～0.30。裂缝的连通会明显改善储层的有效性,针对孔隙性–裂缝性、孔洞型–裂缝性储层,Ⅰ类储层视地层水电阻率谱均值大于700、方差大于300,Ⅱ类储层视地层水电阻率谱均值500～700,方差100～300。依据该评价标准,对该地区20口探井进行了二次解释,有效提高了缝洞型储层解释的符合率,取得了较好的应用效果。      

薄膜瞬态温度传感器的制备及性能研究

针对普通温度传感器存在响应时间长、无法快速测量瞬态温度以及薄膜热电偶引线困难的技术难题,研制了一种响应速度快、测量精度高、引线方便的薄膜瞬态温度传感器。采用直流脉冲磁控溅射技术,在嵌入Ni Cr-Ni Si平行电极丝的陶瓷基体端面依次沉积Ni Si功能薄膜和Si O2绝缘保护薄膜。利用自行研制的静态标定系统对薄膜传感器的静态性能进行了研究,结果表明所研制传感器在50~400℃范围内具有良好的线性和热稳定性,塞贝克系数为41.2μV/℃,非线性误差不超过0.05%,改变Ni Si薄膜的厚度对传感器的塞贝克系数影响很小。利用ANSYS有限元仿真和动态标定实验对薄膜传感器的动态性能进行了研究,结果表明所研制传感器的响应时间为μs级,时间常数随着Ni Si热接点薄膜厚度的增加而增大,改变激光脉冲能量对传感器时间常数的影响很小。利用温度检定炉对薄膜传感器进行了测温试验研究,结果表明所研制传感器能够快速响应温度的变化,可为瞬态温度的测试提供有效的方法和技术途径。     

高速动车组轴温测量用特种结构薄膜传感器的研制

针对高速动车组轴箱轴承温度变化迅速的特点,研制了一种以NiCr/NiSi薄膜为敏感材料的特种结构薄膜传感器。采用自行开发的标定系统对直流脉冲磁控溅射技术制备的薄膜传感器进行动静态特性标定,结果表明所研制的薄膜传感器在30~400℃内具有良好的线性度,其塞贝克系数为37.84μV/℃,非线性拟合误差小于0.7%,动态响应时间为53.72ms。特种结构薄膜传感器磨损实验结果表明：传感器测温端的磨损对其温度测试的动静态特性影响很小,即测温端部分磨损不影响其测温性能。