利用圆柱面声透镜增大超声波在油井岩层中的作用范围

超声波采油的主要缺陷是超声波在岩层中的作用范围非常小，其原因之一是超声波在岩层中的波阵面是发散的圆柱面。利用声透镜的聚焦作用，可以改变超声波在岩层中的波阵面形状。在岩层中将超声波聚焦，可增大超声波在岩层中的强度，从而扩大超声波在岩层中的作用范围。根据声波的折射规律，设计了一种用于井下采油的圆柱面声透镜，并推导出了超声波在岩层中的作用范围及相位差，分析了声透镜尺寸及材料声速、原油及岩层的声速对其作用范围的影响。根据油井的口径、原油及岩层的声速，当声透镜选用恰当的材料及尺寸时，声透镜能将超声波的作用范围增大到几十厘米。     

固体光声效应的反冲压力模型

提出了一种光声效应的反冲压力模型，为了证实这种模型的合理性，讨论了光声信号的大小随激光功率密度的变化关系，得出了随激光功率密度的增大，光声信号会出现一个极大值和一个极小值。     

超声波对表面活性剂水溶液表面张力的影响

根据实验数据,分析超声波强度、超声波作用时间对常用表面活性剂水溶液表面张力的影响,结果表明超声作用强度越大,溶液的表面张力越小;超声波作用时间长短不同,溶液的表面张力大小也不同;当超声波作用时间为2 min时,溶液的表面张力达到最小;在相同的超声波强度及超声作用时间下,不同浓度的常用表面活性剂水溶液,其表面张力也不相同,但表面张力的降低率相差不大.     

一种小行程导轨垂直度测量方法

基于平行光束的远场干涉衍射原理,经涡旋位相板编码的激光光束可在中央产生干涉暗斑,且暗斑的中心位置只由涡旋位相板中心点决定,不随光束漂移变化。采用暗斑作为扫描光斑,具有比传统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,通过记录扫描过程中暗斑的中心位置,对两导轨轨迹进行直线拟合并计算垂直度。实验得到X导轨拟合直线方程为y=0.139 5x+0.142 8,拟合系数R2=0.999 4,Y导轨拟合直线方程为y=-17.17x-0.061 26,拟合系数R2=0.999 9。两直线的夹角为85.4°,垂直度误差大小约为4.6°。误差主要是由环境振动和所用CCD像素切割的垂直度所引起。理论分析和实验结果证明了该方法具有比传统扫描光斑更大的扫描范围和更精确的定位,是一种可行的垂直度测量方法。     

分段双曲线柱面声透镜在油井中聚焦的理论研究

超声波采油的主要缺陷是超声波在岩层中的传播距离非常小 ,利用声透镜的聚焦作用 ,可以改变超声波在岩层中的波阵面形状。在岩层中将超声波聚焦 ,可增大超声波在岩层中的强度 ,从而增大超声波在岩层中的传播距离。根据声波的折射规律 ,设计了一种用于井下采油的分段双曲线柱面声透镜 ,并推导出了超声波在岩层中的传播距离及相位差 ,分析了声透镜尺寸及材料中的声速、原油及岩层中的声速对其传播距离的影响。根据油井的口径、原油及岩层中的声速 ,当声透镜选用恰当的材料及尺寸时 ,声透镜能将超声波的传播距离增大到几十厘米     

超声-表面活性剂对原油降粘的实验研究

本文研究了超声和表面活性剂对原油粘度的影响。当原油含水率不大时,超声降粘主要是由于超声降解的作用,但这种降粘效果不理想。掺入表面活性剂SP－20后,在低含水率下,原油未能形成水包油乳状液,当含水率为50％时,掺入表面活性剂,能使原油形成水包油乳状液。将超声与表面活性剂相结合,能使原油形成的乳状液更稳定。     

激光诱导击穿光谱法测定玩具油漆表面铅含量

采用家用铅检测试剂对编号为2579e的表面含铅油漆标样进行了定性测量,讨论了铅在玩具油漆表层中的深度分布,并建立了激光诱导击穿光谱法测定玩具油漆表面铅含量的方法。为减弱自吸收的影响,在铅405.78 nm谱线处,采用谱线强度(I)与铅浓度(c)关系的对数形式建立校准曲线。实验表明,线性方程为lgI=5.56+0.44·lgc,曲线的拟合度(R)为0.956,方法检出限为72 μg/g。采用方法对碳酸盐岩石成分分析标准物质GBW07136进行测定,结果与认定值的相对误差为8.3%,10次平行测定的相对标准偏差为7.1%。采用方法测得市购橘色玩具小车表面铅的含量是18.5 mg/g。     

超声波对表面活性剂水溶液表面张力的影响

根据实验数据,分析超声波强度、超声波作用时间对常用表面活性剂水溶液表面张力的影响,结果表明:超声作用强度越大,溶液的表面张力越小;超声波作用时间长短不同,溶液的表面张力大小也不同;当超声波作用时间为2 min时,溶液的表面张力达到最小;在相同的超声波强度及超声作用时间下,不同浓度的常用表面活性剂水溶液,其表面张力也不相同,但表面张力的降低率相差不大。     

井下超声雾化换能器的设计

在气井中,当井底积液增多时,会增大井底回压,降低产气量。为了排除气井中的积液,根据超声雾化原理,设计了一种用于井下雾化的超声换能器。该超声换能器采用纵向振动方式,其前盖板连接了一个半波长圆锥形变幅杆,以增大超声换能器输出端的振幅。由于换能器的压电陶瓷采用PZT-8压电材料,前后盖板采用钛合金和钢材料,因而该换能器具有体积小,成本低的特点,并适用于井下高温环境及长时间、大功率的持续使用。     

模拟电动自行车的速度测量与控制研究

以STC89C52RC芯片为系统核心处理器,最小系统板为硬件平台,设计并制作了模拟电动自行车速度测量与控制装置.根据霍尔效应原理和采用脉宽调制控制(PWM)技术在模拟装置上分别实现了速度的测量与控制.速度测量和速度控制都利用STC89C52RC芯片内的定时器实现,这使得硬件电路得到简化;直流电机采用L298驱动器驱动,既方便最小系统板的控制又可实现不同工作电压电路之间的衔接.实验结果表明,速度测量的结果精度较高,达到1 r/min,符合应用要求,并可实现多级速度的手动控制与自动控制.