專利名稱：連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于模擬井下連續(xù)波信號(hào)的發(fā)生和檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置，特別涉及一種連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
隨鉆測(cè)量是近年來發(fā)展起來的新的測(cè)井技術(shù)，目前，泥漿連續(xù)波數(shù)據(jù)傳輸方式代表著無線隨鉆測(cè)量技術(shù)的發(fā)展方向，而連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及控制是整個(gè)隨鉆測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。對(duì)工作在井下的信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與控制，由于其所處的特殊工況環(huán)境， 進(jìn)行井下實(shí)驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)，且受多種因素制約。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置，從而縮短設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)周期，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。其技術(shù)方案是包括動(dòng)力系統(tǒng)組件、動(dòng)力端固定系統(tǒng)、信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、安裝定位件、尾氣導(dǎo)出端和滑動(dòng)固定裝置；動(dòng)力系統(tǒng)組件的下端設(shè)有動(dòng)力端固定系統(tǒng)，尾氣導(dǎo)出端的下端設(shè)有滑動(dòng)固定裝置；所述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段的兩端分別聯(lián)接動(dòng)力系統(tǒng)組件和尾氣導(dǎo)出端，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)通路，通過上端的測(cè)量孔將信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段中的氣體壓力傳送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。上述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段包括實(shí)驗(yàn)段外殼體、信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥、固定裝置、動(dòng)力傳動(dòng)軸和直流電機(jī)，所述的實(shí)驗(yàn)段外殼體的外端與風(fēng)洞聯(lián)接；信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥包括信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子和定子，固定裝置固定信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子；直流電機(jī)通過動(dòng)力傳動(dòng)軸帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。上述的實(shí)驗(yàn)段外殼體分成三段，每段之間用螺栓連接。電機(jī)通過傳動(dòng)裝置來控制轉(zhuǎn)閥中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子和定子上都開有通孔，在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過程中，轉(zhuǎn)閥口從最大流通面積變化到最小流通面積，然后再從最小流通面積變化到最大流通面積。當(dāng)轉(zhuǎn)閥流通面積增大時(shí)，氣體流動(dòng)暢通，壓力減??；當(dāng)流通面積減小時(shí)，氣體流動(dòng)受阻，壓力增大。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子與定子之間切割流體，產(chǎn)生不同的壓力差， 從而產(chǎn)生了壓力波動(dòng)信號(hào)。所以，按一定規(guī)律控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，就會(huì)產(chǎn)生一定規(guī)律的壓力波動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果是可以模擬井下信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與控制過程，從而縮短設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)周期，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。


附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段的結(jié)構(gòu)圖；上圖中動(dòng)力系統(tǒng)組件(1)、動(dòng)力端固定系統(tǒng)(2)、信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段(3)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(4)、安裝定位件(5)、尾氣導(dǎo)出端(6)和滑動(dòng)固定裝置(7)；實(shí)驗(yàn)段外殼體(3. 1)、螺栓(3. 2,3. 3)、信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子(3. 4)、定子(3. 5)，固定裝置(3. 6)、動(dòng)力傳動(dòng)軸(3. 7)和直流電機(jī)(3. 8)。
具體實(shí)施方式

3[0018]結(jié)合附圖1-2，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述本實(shí)用新型包括動(dòng)力系統(tǒng)組件1、動(dòng)力端固定系統(tǒng)2、信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段3、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)4、安裝定位件5、尾氣導(dǎo)出端6和滑動(dòng)固定裝置7 ；動(dòng)力系統(tǒng)組件1的下端設(shè)有動(dòng)力端固定系統(tǒng)2，尾氣導(dǎo)出端6的下端設(shè)有滑動(dòng)固定裝置7 ；所述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段3的兩端分別聯(lián)接動(dòng)力系統(tǒng)組件1和尾氣導(dǎo)出端6，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)通路，通過上端的測(cè)量孔將信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段3中的氣體壓力傳送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)4。上述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段3包括實(shí)驗(yàn)段外殼體3. 1、信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥、固定裝置 3. 6、動(dòng)力傳動(dòng)軸3. 7和直流電機(jī)3. 8，所述的實(shí)驗(yàn)段外殼體3. 1的外端與風(fēng)洞聯(lián)接；信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥包括信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子3. 4和定子3. 5，固定裝置3. 6固定信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子3. 4， 保證轉(zhuǎn)子不能前后移動(dòng)；直流電機(jī)3. 8通過動(dòng)力傳動(dòng)軸3. 7帶動(dòng)轉(zhuǎn)子3. 4旋轉(zhuǎn)。為了方便裝配，實(shí)驗(yàn)段外殼體3. 1分成三段，每段之間用螺栓連接。因風(fēng)洞試驗(yàn)段與收縮段出口的直徑相差太大，為避免突變，使氣流平穩(wěn)過渡到實(shí)驗(yàn)段，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)段時(shí)采用了二次收縮，防止渦流產(chǎn)生。同樣，風(fēng)洞的擴(kuò)散段與實(shí)驗(yàn)段的連接處也要平滑過渡。另外，實(shí)驗(yàn)段縮口與轉(zhuǎn)閥之間應(yīng)保留一段較長(zhǎng)的距離，也是為了進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)閥處的渦流。在外殼壁上開有12個(gè)光孔，其中左邊的8個(gè)光孔用于測(cè)量壓力波；右上邊的3個(gè)光孔用于檢測(cè)信號(hào)發(fā)生器后面的壓力變化情況；右下邊的光孔為電機(jī)引線孔。直流電機(jī)3. 8通過動(dòng)力傳動(dòng)軸3. 7帶動(dòng)轉(zhuǎn)子3. 4旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子和定子上都開有通孔， 在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過程中，轉(zhuǎn)閥口從最大流通面積變化到最小流通面積，然后再從最小流通面積變化到最大流通面積。當(dāng)轉(zhuǎn)閥流通面積增大時(shí)，氣體流動(dòng)暢通，壓力減小；當(dāng)流通面積減小時(shí)，氣體流動(dòng)受阻，壓力增大。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)子與定子之間切割流體，產(chǎn)生不同的壓力差，從而產(chǎn)生了壓力波動(dòng)信號(hào)。所以，按一定規(guī)律控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，就會(huì)產(chǎn)生一定規(guī)律的壓力波動(dòng)信號(hào)。外殼體具有高抗腐蝕性和高硬度，其材料可選用PVC型材或鋼質(zhì)材料。
權(quán)利要求1.一種連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是包括動(dòng)力系統(tǒng)組件(1)、動(dòng)力端固定系統(tǒng)(2)、信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段(3)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(4)、安裝定位件(5)、尾氣導(dǎo)出端(6)和滑動(dòng)固定裝置(7);動(dòng)力系統(tǒng)組件(1)的下端設(shè)有動(dòng)力端固定系統(tǒng)(2)，尾氣導(dǎo)出端 (6)的下端設(shè)有滑動(dòng)固定裝置(7);所述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段(3)的兩端分別聯(lián)接動(dòng)力系統(tǒng)組件(1)和尾氣導(dǎo)出端(6)，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)通路，通過上端的測(cè)量孔將信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段(3)中的氣體壓力傳送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段(3)包括實(shí)驗(yàn)段外殼體(3. 1)、信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥、固定裝置(3. 6)、動(dòng)力傳動(dòng)軸(3. 7)和直流電機(jī)(3. 8)，所述的實(shí)驗(yàn)段外殼體(3. 1)的外端與風(fēng)洞聯(lián)接；信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)閥包括信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子(3. 4)和定子(3. 5)，固定裝置(3. 6)固定信號(hào)發(fā)生器轉(zhuǎn)子(3. 4)； 直流電機(jī)(3. 8)通過動(dòng)力傳動(dòng)軸(3. 7)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(3. 4)旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征是所述的實(shí)驗(yàn)段外殼體(3. 1)分成三段，每段之間用螺栓連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種連續(xù)波信號(hào)發(fā)生器風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)裝置。其技術(shù)方案是包括動(dòng)力系統(tǒng)組件、動(dòng)力端固定系統(tǒng)、信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、安裝定位件、尾氣導(dǎo)出端和滑動(dòng)固定裝置；動(dòng)力系統(tǒng)組件的下端設(shè)有動(dòng)力端固定系統(tǒng)，尾氣導(dǎo)出端的下端設(shè)有滑動(dòng)固定裝置；所述的信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段的兩端分別聯(lián)接動(dòng)力系統(tǒng)組件和尾氣導(dǎo)出端，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)通路，通過上端的測(cè)量孔將信號(hào)發(fā)生實(shí)驗(yàn)段中的氣體壓力傳送到數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。有益效果是可以模擬井下信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)與控制過程，從而縮短設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)周期，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)G01M9/08GK202145159SQ20112023540
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者劉新平, 房軍, 賈朋, 金有海 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)