油田污水处理站浮渣控制技术研究与应用

彩南油田污水处理系统改扩建投产后,系统产生了大量浮渣并存在恶性循环,导致污水出站水质和外交原油含水0.5%(w)超标,系统运行困难。通过对污水和浮渣物性的深入分析,确定了在用药剂配方体系和来水的高碱度是产生上浮浮渣的关键因素。提出以水质稳定为核心,围绕主体工艺,源头治理、点面结合的研究思路,筛选出适合于污水的处理药剂,并通过油气水三大系统分开排污,稳定回收水水质,提高离心机出泥率,有效控制浮渣产生量,实现出站水质综合达标率100%,浮渣控制取得了明显的效果。     

163 fs被动锁模掺Er~(3+)光纤激光器

研制了一种采用非线性偏振旋转锁模效应的被动锁模掺Er3+飞秒激光器。利用性能稳定的980 nm激光二极管(LD)作为抽运光源,以高掺杂Er3+光纤为增益介质,在抽运功率为650 m W时,激光器锁模输出重复频率为31.25 MHz、平均输出功率为70 m W、中心波长为1565 nm、光脉冲宽度为163 fs的稳定飞秒脉冲激光。该激光器易于操作和调节,并且锁模状态稳定可以长时间的运行,其光纤结构更有利于小型化和便携化。     

彩南油田常温集输一体化技术研究及应用

彩南油田采用单井、计量站两级加热进站集输模式,系统冬季运行能耗高,同时伴随管线结垢、腐蚀、穿孔等现象的发生。为了从根本上解决系统能耗大的问题,油田历时四年开展常温集输一体化研究,建立了采出液常温集输判断方法和一体化实施流程,实现单井温度降低约15℃,计量站停炉期间温度降低6~8℃;节约用电量1 312×10~4kWh/a,节约天然气耗气总量222×10~4m^3/a,年创经济效益1 340万元,为油田节能降耗发挥了重要作用,同时为油田的常温集输提供了技术保障。另外,多效药剂的研发为扩大常温集输实施范围提供了技术支撑,单井加热控制方式的改进在节能降耗最大化的同时,为常温集输井提供了安全保障。     

基于Zynq的实时视频图像角点检测系统

针对机器视觉测量应用中,待测关键点的自动识别与定位中的角点信息提取问题,以ZYNQ系列可拓展平台内部ARM+FPGA的异构架构为基础,采用软硬件协同设计方法,搭建了一套可进行实时视频图像角点检测的系统。利用Vivado HLS工具,将角点检测算法封装成可以部署到PL端的IP核,极大地缩短了开发周期;对系统中各个模块进行了合理的任务分配,使得系统拥有ARM的灵活性以及FPGA的并行处理能力,展现了并行异构架构的优势。该系统中图像算法IP核可以进行灵活的算法替换和更新,为基于机器视觉检测的小型化应用提供了重要参考。     

双光梳绝对距离测量实验研究

长度测量作为几何量测量关键共性基础技术之一,在科学研究、高端装备制造及空间探测等领域有着重要的应用。双光梳绝对测距技术充分发挥了光学频率梳的时域超短脉冲和频域高分辨特性,实现了高测量速率的绝对距离测量。目前双光梳测距存在测量范围小、测量精度低的问题,为解决此问题,提出了一种基于双光梳测距技术与相位测距技术相结合的方案,采用双光梳测距技术实现非模糊距离范围内长度的高精度测量,利用相位测距技术实现非模糊距离整数倍测量及指示功能,作为双光梳测距高精度测量的有效补充。搭建实验系统对该方案的可行性进行验证,结果表明在0~70 m的测量范围内,测量误差小于±5 μm。     

时间拉伸光子多普勒测速技术研究

在瞬态高速测速场景中,目标物体在几十ns时间内能加速到几~几十km/s,因此光子多普勒测速系统中电学数模转换器件带宽要求达到GHz甚至上百GHz。时间拉伸光子多普勒测速系统利用飞秒激光时间拉伸特性,在光域中完成信号降频处理,降低了光电信号探测器件和电学数模转换器件带宽压力。提出了改进的时间拉伸光子多普勒测速系统,飞秒脉冲经过第一级色散器件充分展宽铺满整个时域,避免了速度信号的采样间断;信号解调上采用误差补偿算法对频移信号进行补偿,减小了因为位移引入的系统误差,从而增加了有效记录时间。实验使用纳秒激光驱动铝膜产生高速飞片,测试了文中测速系统在记录时间1.2 μs内的实验效果。实验使用重频50 MHz飞秒光源,第一级和第二级色散器件分别使用200 km和100 km单模光纤,构成比例因子2/3。最终实验表明系统将3.6 GHz的多普勒频移信号降低为2.4 GHz,通过与光子多普勒测速系统进行结果比对,实验动态误差小于5%。该系统将能够应用于多种动高压技术加载飞片场景下的速度进行测量,为瞬态高速测量领域提供了新的测量手段。     

全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的研究

介绍了δ腔型SESAM启动锁模的全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定技术的原理和应用背景,并设计了一套可以快速实现SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器重复频率锁定的实验装置,最终将激光器的重复频率锁定到氢原子钟上,使得SESAM锁模全保偏掺Er光纤激光器的重复频率具有和氢原子钟同样的稳定度;对锁定前和锁定后重复频率进行了一定时长的数据采集,使用计算重复频率Allan方差的方法对全保偏掺Er光纤激光器的重复频率稳定度进行了量化,并对激光器锁定前后的重复频率进行了对比。通过比较可知,锁定后重复频率的稳定度比锁定前至少提高四个数量级。     

飞秒激光频率梳测距综述

精准的距离测量对于卫星编队飞行、行星空间定位、大型结构形状测量、微小位移测量以及工业制造测量等方面具有重要意义。近年来,基于飞秒激光频率梳的测距技术以其测量速度快、准确度高等优点成为国际研究热点。在简要阐述飞秒激光频率梳原理特性基础上,分析了目前国内外主要的飞秒激光频率梳测距的原理及测距结果,包括飞行时间法、多波长干涉法、双频率梳法、空间色散干涉法、实时色散傅里叶变换法以及多技术综合测距法。简要介绍了在测量过程中对空气折射率修正和色散补偿方法,对各类测距方法进行了对比总结,着重介绍了基于飞秒激光频率梳的测距最新研究进展。     

瞬态高速光子多普勒测速技术研究现状及展望

面对短时间、高速度等极端测量条件的挑战,光子多普勒测速系统朝向更大测速范围、更高时间分辨力、更高灵敏度和多点测量能力四个方面快速发展.首先文章详细介绍了光子多普勒系统测速原理和背景;其次对测量速度在100 m/s以上、记录时间为纳秒级的瞬态高速光子多普勒测速系统的经典改进方法和发展现状进行了分类和总结;然后着重介绍时域...