核磁共振测井仪研制与开发

核磁共振测井仪是利用检测、分析地层流体核磁共振信号,来获得地层参数.这套系统的核心部分是核磁共振测井仪探头、电子线路以及软件.核磁共振测井仪探头是由磁体和射频天线组成,用来产生B0场和B,场并接收地层核磁共振信号.磁体均匀度、天线Q值等都是影响信号信噪比的重要因素;核磁共振测井仪电子线路是由数字主控电路、发射电路与接收电路等部分组成,数字主控电路是核磁共振测井仪的井下仪器中枢;软件除具备一般数据采集功能外,还应包括多弛豫谱反演、孔隙度计算、渗透率计算、可动流体计算和截止值选取等功能.     

基于DSP的两相流计量系统二次仪表的研制

针对西部和海上油气田开采过程中客观条件的限制,设计了一种两相流计量系统二次仪表,代替计算机进行数据采集和处理,实现在线实时计量.该系统选用DSP作为核心处理器,数据采集采用双缓冲的DMA传输,并利用在系统编程技术和DSP自举引导实现了系统的独立运行.实验证明该仪表具有性能高、功耗低、体积小等优点.     

带有USB接口的井下数据采集与存储系统

本文介绍了基于Cygnal公司的带有USB接口的C8051 F320单片机设计的井下数据采集电路.此电路模块可随探头深入井下,就地采集和存储数据;在探头返回地面以后.又可通过USB接口向PC回放数据.该采集系统具有体积小、功耗低和数据回放速度高的特点,并能满足在井下高温高压的工业环境中长时间工作的要求.     

便携式高速数据采集处理系统

为实现对数据快速准确的采集,同时满足系统小型化、低功耗、低成本的要求,介绍了一种以数字信号处理器(DSP)和现场可编程门阵列(FPGA)为核心的便携式高速数据采集处理系统.在介绍了系统组成及基本原理的基础上,详细讨论了便捷式高速数据采集处理系统的电路原理设计和USB接口软件设计.这种设计可以提高采集系统的精度和稳定性.更好地满足了系统实时性要求.     

基于定点DSP的航姿数据采集与处理系统

为实现航姿参考系统(AHRS)中航姿数据的快速采集和实时处理,设计一种基于定点DSP的航姿数据采集与处理系统.由微电子机械系统(MEMS)加速度传感器和陀螺仪以及三轴磁强计采集到的航姿数据通过高速模数转换器(ADC)转换成数字信号送入定点DSP进行处理,利用ADSP-BF506F的主频可达400 MHz的优势,用软件实现定点DSP模拟浮点运算,在保证实时性的前提下提高数据处理的精度.文中详细介绍了数据采集系统的硬件电路设计以及定点DSP模拟浮点运算的原理和试验方法.该系统方案成本低、抗干扰性强、功耗小,能够有效进行数据采集与处理工作,试验调试取得了良好的效果,为后期的姿态解算工作提供了便利.     

基于ZigBee协议的矿用设备数据采集分站设计

针对煤矿井下工况环境复杂,数据采集监测系统布线繁琐、功耗大、通信质量不稳定等问题,采用ZigBee无线传感器网络技术与STM32嵌入式系统设计了一种面向矿用设备的数据采集分站。首先对数据采集分站进行了总体方案设计,然后详细介绍了基于ZigBee技术的无线数据采集模块、有线数据采集模块、主控模块与WiFi通信模块的软、硬件设计方法,最后对其通信性能进行测试。结果表明该设计能够有效实现无线以及有线方式的数据采集、模数转换、分析处理、存储显示等功能,在测试范围内具有误包率低、通信质量稳定等特点。     

MSP430单片机在太阳能电站控制系统中的应用

本文将TI公司的新型16位低功耗Flash型单片机MSP430F149用于太阳能电站系统中,详细介绍了太阳能发电系统中控制器的数据采集和蓄电池充放电控制等环节的硬件接口电路设计方法,并给出了相应的软件流程图.该控制器的特点是电路简单,数据实时性好,功耗低.     

便携式矿物近红外光谱仪器的研制

为实现野外现场矿物分析,仪器采用了交叉复折式单光路光栅扫描分光系统。解决了系统部件安装空间与系统体积之间的矛盾。采用正弦传动等结构,保证了仪器的精度;采用锁定放大、同步累积等微弱信号检测方法,提高了系统的信噪比;采用低功耗设计和间断式工作方式,大大降低了系统的功耗。测试实验对比表明其主要技术指标已经接近国外同类产品的水平。     

基于DSP的井下仪器通用CAN总线通信接口设计

针对在井下恶劣的测量环境中,要求测量系统耐高温、低功耗、传输速率高以及系统设计印制电路板形状、尺寸受限等问题,设计了基于DSP的测井仪器井下通用的CAN通信接口.该接口以TMS320LF2407A为核心,通过CAN总线驱动器SN65HVD231Q和双端口随机存储器IDT7025L实现主控节点与井下各种仪器间的实时测量数据交换.对系统的软硬件进行了详细说明,并给出了高温实验的结果.结果表明:系统实现了高效稳定的数据传输处理,具有很高的实际应用价值.     

机械工程综合测试装置的设计

设计了机械工程综合测试平台,可以对液压系统、机构系统、动压滑动轴承、台体和传动装置中的压力、速度、温度、摩擦力、振动、噪声等进行测试和分析.满足了测试仪器与系统中的信号获取、信号调理、数据采集、分析处理、计算控制、结果评定和输出表述融为一体的需求.     

核磁共振接收线圈谐振优化分析与标定

地面核磁共振接收机接收的核磁共振信号的初始振幅直接决定其反演的含水量大小。目前的核磁共振找水仪采用由线圈和配谐电容等组成的LC谐振回路接收核磁共振信号,该谐振接收回路对接收线圈感应的核磁共振信号存在选频放大效应,忽略该效应会造成初始振幅回推时产生较大误差。本文在对谐振接收回路建立精确电气模型的基础上,分析并计算了谐振接收回路各元件参数对选频放大效应的影响,并对100 m边长线圈谐振接收回路选频放大效应进行了标定,经过校正后初始振幅最大值由1 560 n V降至305 n V,与法国仪器基本一致。验证了野外施工谐振接收模型及模型计算的正确性,为地下水害的直接探测提供了仪器稳定性保障。     

3D打印技术在全井眼叶片加工中的应用

本文介绍了油田开发过程中生产测井的概况,全井眼仪器的工作原理,在分析老结构全井眼仪器叶轮叶片使用过程中遇到的问题的基础上,通过3D打印技术对叶片进行了重新设计加工,使全井眼仪器的可靠性得到了很大的提高,同时也为他人设计提供新的思路与借鉴。     

Electrophysical and structural optimization in monitoring the neutron yield of borehole generators

In mining, it is important to ensure effective monitoring and to improve the precision of the geophysical instruments used in mineral prospecting. The electrophysical and structural optimization of instruments for monitoring the neutron yield of borehole generators in neutron–neutron logging systems is considered. Diamond detectors have been developed and successfully employed for this purpose. The expanded use of diamonds, especially in instruments, improves the utilization of natural resources. In regular equipment for monitoring the neutron yield of borehole generators in neutron–neutron logging systems, the consequences of introducing Russian diamond detectors are studied. Specifically, the influence of the ambient parameters on the borehole instrument (temperature stability of the diamond detector in the range 20–140°C) is determined; and the linearity of the conversion characteristic of the fast-neutron monitor in the system is investigated by measuring the fluctuation of the output-signal amplitude in the range 20–140°C.     

ZigBee技术的多通道振弦式传感器测频仪

针对隧道、地铁等地下工程中传统振弦式传感器测量仪器通道数少、相互之间通信困难、实时性差的缺点,设计了基于ZigBee(紫蜂)短程无线通信技术的多通道振弦式传感器测频仪(简称测频仪).测频仪选用ARM7处理器作为控制单元,在μC/OS 2操作系统上实现多通道分组式测量,并利用ZigBee无线通信模块使多台测频仪之间自动组建无线网络并建立动态路由,方便实现多监测点环境下数据的采集和传输,适用于测量点数多、覆盖范围大、传统无线网络不能覆盖而对实时性要求较高的工程.     

录井数据采集系统CAN节点设计

综合录井仪是现代录井行业中必备的仪器设备，在钻井过程中具有重要的作用。针对传统录井仪器中采用RS-485总线存在的缺点，提出了一种基于CAN总线的解决方案。设计了基于CAN总线的模拟量、数字量的录井数据采集和传输节点，给出了软、硬件设计方案。实验结果表明，该设计方案可以大大提高录井仪器的数据传输速度和可靠性。     

基于LabVIEW的数据采集与反馈控制通讯系统

针对传统的转子振动测试方法所需仪器较多、可靠性较差和成本较高等缺点,基于虚拟仪器技术,利用LabVIEW强大的图形化编程环境和adlink公司的数据采集卡,开发了一套先进的数据采集与处理系统.该系统以转子为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能,同时利用LabVIEW中的VISA模块,完成了对转子转速的反馈控制.试验结果表明:系统操作简单,运行稳定,可扩展性良好,是一款功能强大、性价比高的分析软件.     

基于3G无线网络的石油测井数据传输系统

石油测井过程中生产现场各种源头数据与分析解释中心的实时读取是一个难以解决的问题.基于3G无线网络技术研制的3G-PCI卡安装于地面数据采集仪器中,结合分布式系统和Remoting技术,很好地解决了测井数据实时远程传输的问题,为降低成本、提高工作效率提供了技术保障.     

电梯导轨对轿厢振动的影响

运用开发的在线测量电梯导轨直线度的仪器对电梯导轨进行了在线测试，得到导轨的直线度数据；通过建立轿厢水平振动模型，以导轨的直线度数据作为振动激励，对系统进行了振动仿真并与实验结果进行了比对，结果显示仿真的振动频率与振动仪所测的频率基本相符。分析结果说明，电梯导轨直线度是轿厢产生振动的主要原因之一，随着电梯速度的提高，振动强度加大，会出现一比中心频率高的振动。     

基于现场总线的生产井录井仪及其专家系统

随着钻井生产由粗放钻井向精细钻井的发展和油气开发的决策需要，必须配备生产井录井仪，对生产井的钻井过程进行全过程监测和录井信息评价。针对生产井钻井过程的特点，设计研制了基于现场总线的小型化、配置灵活、功能开放，成本较低的油气田生产井录井仪及其专家系统。现场应用表明，研制开发的软硬件系统不仅能够为生产井的精细钻井和录井信息评价提供准确齐全的钻井参数，同时，设计开发的录井专家系统还能够实时准确地对钻井过程进行状态判断，实现了指导钻井的目的。