射孔器腔内压力测试系统的高频响应展宽研究

在射孔过程中射孔器腔内会产生二次压力脉冲,一次压力脉冲是一种对于腔内压力测试系统的抗冲击设计、频响设计以及传感器选择的重要参数;二次脉冲是石油企业工程分析的重要参数;为了在高温、高压、高冲击环境中测得一次脉冲,为射孔器腔内压力测试系统的设计提供重要依据,延长射孔器枪内压力测试系统的使用寿命和降低高昂的成本实现信号的完整采集,保证动态测试精度,从实际应用需求出发,给出了系统频响展宽的总体设计方案和测试信号的技术指标。     

射孔器腔内压力测试仪的高频动态补偿方法

针对腔内压力测试仪无法测得一次压力脉冲的问题,提出了一种按希望指标高频动态数字补偿的方法,通过射孔器腔内压力测试仪的设计实例并在爆炸洞模拟膛压发生环境下进行试验验证,说明了本方法的有效性。分析了石油井下射孔器腔内压力信号的特性,通过高频动态补偿数字滤波系统的设计,从而达到在高温、高压、高冲击等恶劣环境下测得一次压力脉冲,为测试仪的优化设计提供可靠依据的目的。     

高冲击加速度传感器频响窄脉冲标定测试技术

针对高冲击加速度传感器的频响计量测试问题,设计了一种可实现冲击加速度传感器频响窄脉宽标定系统。该系统采用Hopkinson杆为试验装置,以激光多普勒测速仪作为基准信号测量装置,基于窄脉冲频响计量测试原理,采用汉宁窗和三次插值方法对信号进行处理,基于LabVIEW和MATLAB开发环境编写数据处理程序,实现对被校MEMS冲击传感器频响的快速解算。试验结果表明,该系统能够快速解算出高冲击加速度传感器的幅频特性函数,对传感器工作频带的估计误差低于10%。该系统避免了不同窄脉冲激励条件下,对基准信号和加速度传感器输出信号进行处理的复杂流程,采用适于常规输入信号的信号处理方法,提升了约20%频响测试效率,实现了对加速度传感器频响的快速标定测试。     

新概念石油井下压力测试系统设计与研究

射孔是石油开采过程中一个非常重要的环节,准确地获取井下射孔压力-时间数据,能够从根本上完善完井技术,促进射孔器改进,达到提高油气井产能的目的。以新概念动态测试为指导设计了新概念石油井下压力测试系统。系统主要解决的关键技术有:选用差分输入放大器INA128降低温度对传感器的影响;采样策略和负延迟的设计;低功耗和微体积的设计。系统已在长庆、大庆等油田中取得了应用。     

复合射孔及爆燃压裂动态测试数据分析

为了深入研究复合射孔器工作机理,利用高速井下测试仪全面获取了常规、内置式、外套式、爆燃压裂四类射孔/压裂完井工艺的井下动态数据,并结合施工工艺参数对这些数据进行了分析。数据分析显示,四类复合射孔测试的峰值压力在30 MPa~140 MPa之间;压力脉冲持续时间因工作机理不同相差很大:爆燃压裂时间最长为305 ms,常规射孔最短为0.272ms,井下动压作用特性主要取决于复合火药装药量和起爆方式。这些实测数据为建立井下复合射孔动态过程模型和提升复合射孔器性能提供了重要的参考依据。     

油井测压器及其在射孔工艺研究中的应用

为了获得射孔和高能气体压裂等完井工艺中井下的动态压力数据,对射孔工艺进行了深入的机理研究,研制了一种油井测压器。该测压器采用存储测试技术,实时记录射孔及压裂时井下环空压力的变化。通过各油田的实测数据表明,该仪器能很好地完成井下各动态参数的测量,并且具有精度高、易使用等特点,为评价射孔枪的井下工作性能以及完井效果提供了重要的依据。     

放入式电子测压器的校准技术研究

电子测压器是理想的火炮膛压测试仪器,用经过静态标定的测压器测得的火炮膛压峰值与铜柱测压器测得的峰值相比散布很大.究其原因可能是选用的压力传感器的带宽无法完全覆盖膛压信号的带宽,也可能是火炮发射时的恶劣环境改变了传感器的动态特性.针对上述问题,通过准δ函数校准法得出压力传感器的频响特性完全满足测量膛压的要求.设计了模拟膛压校准装置,能模拟火炮膛内高温高压环境,产生幅值在80 MPa~800 MPa,脉宽在10 ms~20 ms的压力信号.实弹测试数据表明,经过模拟应用环境校准后的测压器所测压力峰值分布稳定性好、置信度高.     

航空二次电源计算机综合测试系统的设计与实现

航空二次电源是飞机电源系统的重要组戍部分,其工作的可靠性和供电质量直接影响到飞机的安全和性能。为了实现各种二次电源性能参数的自动化测试,以计算机为核心,附以信号调理箱、控制柜等硬件模块,通过VC＋＋环境下的软件编程,设计实现了航空二次电源计算机综合测试系统。对测试系统设计开发的背景及意义作了简单介绍,并阐述了系统的测试参数及总体功能特点。论述了测试系统的硬件系统结构和功能及软件系统的设计思路。     

阀控电液伺服压力脉冲实验自抗扰控制方法

针对压力脉冲疲劳测试系统在测试过程中工件体积的不确定性以及脉冲疲劳测试系统的机械与液压双动态耦合问题,首先,提出通过奇异值摄动理论将压力脉冲疲劳测试系统的多动态耦合进行解耦降阶;然后,利用自抗扰控制算法实现对系统模型降阶误差以及体积参数不确定性等干扰的补偿,保证测试系统输出的压力对指令信号的准确跟踪;最后,对基于降阶模型的自抗扰算法的稳定性和误差收敛性进行理论和定量分析,并对算法的可行性和有效性进行联合仿真和实验验证.研究结果表明,基于降阶模型的自抗扰控制算法对压力脉冲疲劳测试系统中工件体积参数的变化具有良好的鲁棒性且能够有效估计和补偿系统模型降阶误差等干扰,其跟踪性能相比于传统的PID控制器最大提升35.4%.     

飞行试验中的动态压力测试方法与实现

测量动态压力信号的传感器频响较高,信号范围较宽;针对被测对象的特点,依托现有采集器具有的多通道同时采集、FRI(有限长冲击响应)数字滤波、单通道高采样率、16位的高分辨率等技术特点[3],设计一款高性能调节器;它与采集器的特性形成优势互补,组成的采集系统既能准确采集动态压力的全压信号、同时又能分离出其中的交流分量进行采集;通过验证,该测试系统能够为飞行试验提供准确可靠的动态压力数据,成功的解决了以往的动态压力测试技术难题。     

压力传感器在线检测高频气压脉冲的研究

介绍了压力传感器在线检测高频气压脉冲的应用。气压脉冲法是给水管道清洗的一种既方便、效果又好的方法。所选压力传感器具有很好的测量精度和很高的响应频率。通过压力传感器所检测高频气压脉冲信号可以实现对清洗的控制     

基于C8051F020无创血压测量系统的设计

血压和脉率是人体的重要生理参数,准确地测量人体血压和脉率对人体的健康起着非常重要的作用;文中介绍了以C8051F020为核心的无创血压测量系统,从硬件和软件两个方面详细说明了设计方法;血压信号通过前端放大电路和滤波电路后,经过单片机采集后运算得到血压值和脉率值,最后系统通过LCD动态实时显示测量的结果,同时给出了在遇到异常情况时处理的方法,保证了无创血压测量的安全性;经过实验表明,使用方便灵活,具有较高的临床应用价值。     

高压动态校准的水激波管

提出了预压水激波管动态校准方法。通过施加预压给水激波管产生的脉冲信号,在水激波管所产生的频率丰富的脉冲信号基础上叠加不同的静态预压,利用准δ脉冲校准原理,对高压测试系统进行动态校准。对3种高压传感器的测试数据分别建立了数学模型,进行了频谱分析,得出了3种高压传感器的频率响应特性。     

光纤声传感器特性的实验研究

光纤传声器是一种由探头和光纤组合成的Y型声传感器,这种传感器在完成声光转换的同时对声频信号进行了滤波处理,可用在强电磁干扰等一些特殊的环境中.本文对研制的实验型光纤声传感器系统的响应特性进行了测试.当固定光源为50 mA,输入信号200 mV的正弦波,频率为1 kHz时,探测到的信号波形与输入信号波形完全吻合;然后,保持输入信号的电压幅值不变,频率从1 kHz开始分别测量传声器的高频响应和低频响应,发现传声器响应特性比较好,但低频响应特性不如高频响应特性理想,分析原因并给出设计更好的实验型光纤传声器的解决办法.     

一种简易心肌细胞搏动压检测单元设计

提出并设计开发一套心肌细胞搏动压检测单元。基于压电薄膜传感器,设计心肌细胞搏动信号前端采集单元,并加入合理的数字滤波算法对采集到的信号进行滤波。经过CAN总线传输,将处理后的数据送到后端触摸屏显示;后端控制单元接受触摸屏输入信号,通过CAN总线将控制信号送到前端,从而实现培养液供给的智能控制。完成系统整体方案设计,前后端单元的硬件电路设计以及相应控制算法的软件开发,经初步试验,实现心肌细胞搏动参数实时检测和显示。该设计为心肌细胞搏动参数实时观察以及无菌、无污染的智能化小规模培养提供一种有效途径。     

道口车流量监测系统设计

一种基于同轴线的分布参数,以同轴线为敏感器件的微变电容式传感器研制成功并被应用到道口车流量监测系统中。该传感器由同轴电缆、单片机系统、高频检测电路和低频检测电路等几部分组成。根据同轴线的高频特性产生的脉冲信号的信息来判断车型;依据同轴线的低频特性产生的脉冲信号的信息,比较准确地判断出车速和车流量等信息。论述了道口车流量监测系统的原理与应用,实验结果表明利用微变电容式传感器设计的道口车流量监测系统具有较好的应用效果。     

引压方式动态压力传感器研制

介绍了一种通过引压方式探测动态压力信号的传感器。由于受到被测介质温度高和被测环境空间尺寸小限制,传感器需要通过引压管传递动态工作压力。为了保证引压管在传递动态压力过程中不影响传感器的频响特性,设计了一种阻抗匹配结构,减小了引压结构对传感器动态响应特性的影响,保证了动压传感器的频响特性,该传感器的检测单元包括一个引压管、一个敏感元件、一个电路组件、一个阻抗匹配管。测试结果表明：动压传感器具有（31.5～8000 Hz）频响范围。     

基于多频扫描的硅微谐振压力传感器测试方法

为了对硅微谐振压力传感器进行快速、高精度的开环特性测试,提出了一种基于多频扫描的频率特性测试方法.通过数字电路将多个不同频率的扫频信号叠加作为驱动信号,以实现在整个测试频带范围内高效且高精度的频率特性测试.搭建了以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的多频扫描测试系统,采用4个正弦扫频信号叠加进行测试,结果表明:多频扫描测试与稳态扫描测试精度基本一致,但测试效率提高了4倍.多频扫描测试方法在保证测试精度的前提下,显著提高了测试效率,能够更好地满足高Q值传感器及其在批量生产过程中的测试需求.