低压电流互感器自动化检定系统在线计量检测

针对低压电流互感器自动化检定系统周期内停机送检问题,提出了一种低压电流互感器自动化检定系统在线计量检测的方法.利用传递标准和核查标准在主持实验室与参加实验室之间进行量值传递,从基本误差、重复性、一致性、误检率和错检率五个方面进行量值溯源,通过休哈特控制图实时反馈检测误差数据,实现自动化检定系统的在线量值溯源和在线计量监督.结果表明,该方法避免了自动化检定系统的拆卸和送检过程,有效地提高了工作效率.     

综合防砂技术在超稠油开发中的应用

曙一区兴隆台油层为疏松砂岩超稠油油藏,以中细砂岩为主,为稠油胶结,胶结方式较为疏松,油井出砂情况严重,进而导致套坏,造成油井无法正常生产.为了有效解决油井出砂问题,研究了从钻完井、射孔到生产的一套综合防砂技术.现场应用证明,该技术有效地解决了油藏出砂问题,对同类油藏的开发具有指导意义.     

PMAC-PC下零件圆度误差的在线测量

目的设计基于PMAC-PC下零件外圆表面磨削在线测量及加工系统,解决机械加工中加工精度、降低成本和提高效率的问题.方法用PMAC-PC与IPC工控机组成上下位机及并行双CPU结构;利用PMAC为用户提供PCOMM动态链接库完成上位机同PMAC之间的连接.结果通过多媒体定时器技术解决了实时数据采集（可以精确定时到1 ms）的问题,用双缓冲区技术解决了数据采集的海量存储问题.通过多线程技术完成了数据采集、数据上载及显示功能.结论在以上技术的基础上完成的上位机测控系统软、硬件设计,可以实现零件圆度误差的在线测量.为推动开 放式数控系统在精密加工中的应用,实现加工测量一体化打下了基础.     

数字信息化技术在探井试油中的应用

目前胜利油田探井试油期间油、气、液等产量数据主要采用人工计量,产量等数据逐级上报,中间传递环节多,导致试油产量数据延期24小时反映,无法实现实时计量。探井试油连续计量及远程传输技术依托高精度可移动式实时计量装置,通过数字远程传输技术,实现油井计量全自动化,做到全天24小时网络实时监测油井产量状况,同时降低人工强度,提高了管理效率,促进了油田数字化建设的进程,填补了国内探井试油计量及传输工作的空白。     

基于PROFIBUS的工业以太网在油田中的应用

为了将油井的生产管理由人工管理变成自动化管理,实现油井的远程实时监控,提出了采用SIEMENS OSM形成一个双环冗余的工业以太网的方法,以应用油井远程监控系统（RTU/SCADA）解决油井生产管理的自动化问题.该系统基于PROFIBUS现场总线,采用SIEMENS OSM形成一个双环冗余的工业以太网,在网络或器件出现问题时均能保证网络的通畅,可实现油井的远程实时监控、计量站无人值守、联合站生产参数和设备运行状态自动检测等,对实现油井管理的自动化、提高工作效率、保证数据采集的准确性及加强现场事故的应急处理等都起到了重要的作用.     

质量流量计在油田油井计量中的应用

介绍了科氏力质量流量计的组成；阐述了油井计量方案的选择，质量流量计在油井计量应用中的设计和选型；重点论述了质量流量计在苏丹大尼罗河石油公司油井计量中的应用，分析了出现的应用问题和相应的解决方法。     

空心抽油杆内连续管下入深度对井筒温度分布的影响

稠油举升过程中,由于地温变化造成井筒内温度压力降低,导致原油黏度增大、溶解气析出,最终造成原油结蜡、油井堵塞.空心抽油杆内连续管热水循环加热工艺作为一种经济有效的采油工艺方法,能有效防止稠油在井筒内结蜡.在满足稠油油井生产要求的前提下,为了优化连续管下入深度,减少投资成本,建立热水循环加热井筒温度场的二维轴对称稳态模型...     

间歇式微波真空干燥试验设备及其自动化监测系统的研究

提供了一种新型的计算机自动监测手段,能够非常方便地在线测试物料实时的温度、重量、真空度,解决了在干燥过程中在线监测水分含量及物料内部温度这一难题;比较方便地在线记录和查询试验的数据和试验的结果,实现无纸记录,减轻了试验人员的工作量和人为误差.     

原油混合液含水率的在线测量及精度分析

为了实现原油含水率的在线测量和原油产量估计,文中采用电容在线测量法,将原油置于电容两极之间,构建了电容信号的检测模型,提出了面向高含水油井的原油含水率电容在线测量系统.通过电容电压转化电路设计,实现了原油电容信号向电压信号的转换.结果表明:原油含水率电容在线检测系统测量范围为1%~100%,原油含水率与电容、介电常数及电压之间呈线性关系;测量精度优于传统电脱法和蒸馏法,消除了不连续取样导致的测量误差.     

在线柔化因子可调的自适应电流互感器变比预测器

针对在电流互感器处于大负荷波动情况下,采用单一变比高压计量装置可能导致计量失准造成电能漏计的问题,开发了一种自适应变比智能电流互感器.该电流互感器通过内部的电流检测单元进行负荷电流幅值实时检测,采用可调柔化因子广义预测算法来计算互感器最优变比,并经过内置的变比切换模块来改变电路互感器的变比,进而实现在不同负荷下提前对电流互感器变比进行调节以及电流互感器复合变比组合在线调控.实验测试结果表明,所提设计提高了配电网系统的安全性、稳定性,保证了电能计量的准确性.     

基于TOA减小非视距误差的方案设计

针对TOA无线定位中容易受非视距影响等问题,提出了一套有效减小非视距误差的无线测距系统.通过建立消除非视距误差的卡尔曼滤波模型来消除随机干扰,利用实测数据进行离线滤波仿真,从而验证模型的有效性.以ATmega1280微处理器为控制器,nanoPAN 5375为射频芯片,设计了一套测距系统,并在测距平台上进行实际测试.结果表明,测距系统能够完成实时动态滤波,有效减少非视距误差,测量精度较高,可直接应用于存在NLOS环境下的定位.     

管道地理位置测量系统的动态初始对准方法

针对长输油气管道地理位置测量系统的初始对准问题,提出了一种新的动态初始对准方法.建立了管道地理位置测量系统状态误差模型和以基准点之间的航向角误差、速度误差和位置误差为观测量的观测模型,设计了变尺度无迹卡尔曼滤波动态初始对准算法.结果表明,该算法所得初始对准俯仰角、航向角和横滚角的稳态误差分别为18.9'、6'和5',解决了姿态角周期性变化引起的初始对准精度差的问题,满足了管道地理位置测量系统的工程应用要求.     

基于相对湿度的棉花回潮率在线检测

为了解决棉花加工过程中回潮率的在线检测问题,提出了一种基于相对湿度的棉花回潮率在线检测方法.硬件设计采用HIH3610湿度传感器和DS2438温度电压检测器,得到了采样探头气窗内的空气温度和相对湿度.利用BP神经网络建立了温度、相对湿度与棉花回潮率的关系模型.结果表明,随着相对湿度的升高,棉花的平衡回潮率显著增大,随着温度的升高,平衡回潮率逐渐减少;湿度达到平衡的时间约为10s;采样延时对一个棉包产生的不良率为4.65%;BP模型的回潮率最大绝对误差小于0.2%.所得结论表明,基于相对湿度的棉花回潮率检测方法满足棉花加工行业对回潮率控制精度和实时性的要求.     

管道地理坐标测量中低精度IMU初始对准技术

针对管道地理坐标测量系统低精度惯性测量单元（inertial measurment unit,IMU）初始对准问题,提出一种管道定位的初始对准方法.针对大角度情况进行粗对准,然后在小角度范围内再进行精对准.在精对准过程中,对测量信号采用一阶马尔科夫模型,提取出符合kalman滤波模型的白噪声分量,随后建立13维状态量的kalman状态方程以及观测方程.对于较大方位误差角引起的非线性,采用Cubature Kalman滤波（Cubature Kalman filtering,CKF）算法对非线性模型进行状态估计,解决了滤波模型的非线性问题并进行了静态对准实验.实验结果表明,设计的算法在计算时间上优于Unscented粒子滤波（Unsented particle filtering,UPF）算法,适于作为管道地理坐标测量的初始对准算法.     

基于微力测量的微纳米测头系统设计及优化

针对国内外研制的微纳米测头测量时无法实时测量测力的大小和方向,无法实时修正不同方向和大小的测力、不同长度测杆受力变形等引起的测量误差的缺点,研制了一种基于六维微力测量原理的自修正微纳米测头系统,可以实时测量测力的大小和方向,进而获得测头位移和变形量的大小和方向,计算出由于测球测杆受力变形引起的测量误差,通过误差修正模型进行实时自修正,提高测头的测量精度。为了实现测头级的测量灵敏度,应用ANSYS软件和正交试验方法进行结构优化设计,确定测头的基本几何尺寸和测头弹性体上测量不同方向测力的最佳测量区域,为后续的测头加工提供理论基础。最终的分析结果证明了测头x和y方向的测量灵敏度可以达到25.5μεz,方向的测量灵敏度可以达到11.7με。     

基于局部扫描的实时反馈纳米操作系统

由于压电陶瓷机构的非线性及系统温度漂移等因素使AFM探针难以精确定位到被操作物体,从而导致跳针或滑落现象,阻碍了AFM纳米操作的发展.为了解决该问题,提出了基于局部扫描的实时反馈纳米操作系统.系统以样品表面的纳米颗粒作为路标并对其进行持续观测,解决了系统温漂引起的探针定位误差问题,提高了探针的定位精度;在纳米操作过程中采用局部扫描策略,通过对操作后的结果进行快速扫描,实现了实时反馈纳米操作系统.实验结果验证了该纳米操作实时反馈系统在大温漂条件下操作的有效性.     

长输管道盗油孔弱磁检测

为了确保油气长输管道的安全运行,针对管道上盗油孔的检测问题,研究了盗油孔处剩磁检测信号的变化特征.采用磁畴模型对盗油孔漏磁信号的分布特征进行了研究,利用有限元分析方法对铁磁性试件进行了静力学分析和静磁学分析,模拟了盗油孔处剩磁信号的变化规律.研究结果表明:在应力集中区域存在着漏磁信号,其分布规律随应力的变化而变化;在弱磁场作用下,可以较好地检测到由应力引起的自发漏磁信号.     

波纹管焊缝跟踪检测技术

为了提高波纹管焊缝的焊接质量和焊接速度,根据波纹管焊缝的特点,提出了一种实时跟踪检测波纹管焊缝的自动焊接技术.采用红外激光传感器对焊缝中心进行非接触式实时检测,通过1394火线通讯传输焊缝轮廓数据,经焊缝数据点预处理后结合最小二乘法直线拟合原理对焊点坐标进行存储与预测,再向运动控制卡发送数据控制焊枪跟踪焊接.实验结果表明,此焊缝跟踪检测技术稳定可靠,能够有效地提高波纹管的焊接质量和生产效率.     

采用误差估计补偿的改进型零相位误差跟踪控制

针对伺服系统中零相位误差跟踪控制器(ZPETC)对系统建模误差和参数变化非常敏感的缺点,提出了一种改进型ZPETC设计方法.将信号估计器估计的跟踪误差和系统实时误差作为ZPETC的输入信号,控制器针对系统的跟踪误差进行实时补偿,从而减小零相位误差跟踪控制器受系统参数变化的影响,同时采用低通滤波器(LPF)来消除误差信号中的高频噪声.理论推导与仿真结果表明,该方案在保持伺服系统零相位滞后的同时,减小了系统的跟踪误差,提高了系统的跟踪精度.     

基于RBF神经滑模的XY平台迭代交叉耦合控制

永磁同步直线电机(PMLSM)直接驱动XY平台的轮廓加工精度会受负载扰动、双轴参数不匹配以及周期性轮廓误差的影响.针对这一问题,采用RBF神经滑模与迭代交叉耦合控制相结合的方式对两轴运动进行协调控制.设计RBF神经滑模控制器用以削弱负载扰动对加工系统的影响.采用实时轮廓误差法估算出轮廓误差模型,并且将轮廓误差作为控制器的输入,设计迭代交叉耦合控制器用以削弱双轴参数不匹配和周期性轮廓误差对加工性能的影响,实现跟踪误差与轮廓误差的同时减小.仿真结果表明,所设计控制系统具有较强的鲁棒性和较高的轮廓精度.