A capacitance servo control plunger for accurate lifetime measurement

The recoil distance Doppler shift method has been widely used in the study of nuclear structure to determine the level lifetime and absolute transition probabilities.A capacitance servo control plunger based on this method has been successfully developed by the Nuclear Structure Group of the China Institute of Atomic Energy.Three microscopes were employed to check the parallelism and can therefore guarantee a delicate measurement of the distance between the target and the stopper.This new plunger made a successful performance in the test experiment and the measured lifetime of the 2~＋→0~＋ transition in ^（78）Kr is in agreement with the previous value.

直线型柱塞式平衡调节阀结构优化研究

为解决依靠经验公式设计的柱塞式平衡调节阀流量特性与预期的直线型偏差较大的问题,提出一套优化直线型柱塞式调节阀阀芯结构的方案。该方案将流量系数与流量系数增量共同作为评价线性贴合度的准则,以实验测试为前提,以数值模拟为主要手段,逐段对阀芯结构进行调整优化,并通过数值模拟来验证方案的合理性以及准确性。结果表明:依靠该方案优化后的阀芯结构使得流量特性高度贴合直线型,各开度下流量系数较理论值的偏差由优化前多数在8%以上降低到集中在2%以下;各开度下流量系数增量较理论值的偏差由优化前多数在15%以上、最大值达63.26%降低为集中在5%以下、最大值仅为13.62%。

活塞式调流调压阀水力特性测试

为保证调流调压阀运行安全稳定,从阀门水力设计、安装高程确定及运行调度等方面提出阀门水力特性的优化措施。分析调流调压阀临界汽蚀系数及汽蚀装置系数确定方法,借鉴水轮机汽蚀力学判据的概念,推导出阀门安装高程的计算公式。采集在线调流调压阀运行数据,绘制真机流量系数与开度特性曲线,对阀门水力设计进行验证和校核。结果表明:阀门开度大于45.3%时流量系数实测值与设计曲线基本一致,但在小开度段偏差稍大;现场试验过程中阀门运行平稳,噪声在90 dB(A)以下,振动幅度也在较小范围内,进一步验证了调流调压阀水力特性优化设计及安装高程确定方法的合理性。

工程机械高压柱塞泵双线智能化集中润滑自动控制技术

柱塞泵油膜厚度过薄会导致设备磨损严重,为了降低摩擦,延长使用周期,提出了工程机械高压柱塞泵双线智能化集中润滑自动控制技术。分析柱塞副组件受力情况,得出润滑油粘度和库伦摩擦力是影响接触力分布的重要参数。基于这两项参数进行油膜分析,得到油膜厚度参数,并结合柱塞的柱面方程确定柱塞轴向偏心率。计算柱塞泵槽内流场的压力场分布,得出双线集中润滑动态负载压力。利用PID神经元网络算法多次训练优化连接权重,输出适当的润滑控制信号,实现双线润滑的自动控制。实验结果表明,所设计的自动控制技术能够减小柱塞副的混合摩擦面积,降低摩擦力,减少柱塞副泄漏量,证明所提方法对柱塞泵的润滑控制效果较好。

页岩气井柱塞工艺影响因素及制度优化方法

为了维持气井长期稳产、支撑页岩气大规模上产,以目前长宁区块主要的排水采气工艺为研究对象,分析了主体工艺应用的影响因素,针对可控因素,基于智能管理平台对页岩气井生产数据实时监测和采集,提出了提升工艺实施效果的制度优化方法。研究结果表明:(1)页岩气开发后期需要采用排采工艺维持气井稳产,目前柱塞工艺在长宁区块已大规模推广应用200余口井;(2)对于柱塞气举制度优化,目前依然停留于根据现场生产情况调整柱塞工艺参数达到优化的目的;(3)结合柱塞运动模型,采用时间序列神经网络和多目标优化遗传算法,可建立页岩水平井柱塞气举制度优化方法。结论认为:(1)柱塞气举作为经济有效的稳产措施,是长宁区块主要的排采工艺之一;(2)目前的柱塞工艺制度优化方法多是试探的结果,优化不具有确定性,没有指导性的理论和预测结果,在工程上也无法用于快速的制度优化设计;(3)建立的制度优化新方法应用于现场21井次柱塞气举井,已对工作制度进行模拟和优化。结果表明目前采用的工作制度较为合理,与优化结果相近,由此可见该方法可有效指导柱塞工作制度的优化,可为大规模应用柱塞工艺及时调整工作制度,并为保障工艺效果提供技术支撑。

线路板层压机压力伺服系统设计与仿真分析

线路板层压机工作过程中要求对液压系统压力进行多级分段控制,且系统压力波动不超过0.4%。为提高系统运行稳定性和压力控制精度,对层压机液压系统工作原理和层压工艺进行分析,在传统PID控制的基础上加入速度补偿和分离积分控制,搭建了AMEsim和Simulink阀控液压系统联合仿真模型。仿真结果表明:相比于传统PID算法,大范围调压工况下复合控制方案压力波动显著降低,跟踪性能更好。

基于Lyapunov-MARC算法的矿用乳化液配比方法分析

针对现有矿用乳化液配比系统在工业生产中的配比准确性、精度较低以及响应速度慢的问题,提出了一种基于Lyapunov-MARC算法的矿用乳化液配比方法。以应用广泛的三柱塞泵理想数学模型为被控对象,结合井下使系统动态相应滞缓的恶劣环境,设计基于Lyapunov-MARC算法的三柱塞泵乳化液配比控制器,并设计相应的控制律,通过仿真与实验验证了所提方法用于矿用乳化液配比的准确性以及可行性。

基于模型参考自适应MRAC的双流传动调速控制

为使拖拉机作业过程中车速在受到作业阻力变化的影响下能迅速恢复稳定,文章设计一种双流传动(hydro-mechanical transmission, HMT)系统。通过实时调节发动机油门踏板的开度和改变电液伺服机构控制柱塞泵斜盘倾角的泵排量方式对车速进行调节;考虑到电液伺服机构存在强非线性、大时变参数以及外负载干扰等因素,将模型参考自适应控制(model reference adaptive control, MRAC)算法应用在液压泵排量调节的电液伺服执行机构中。结果表明:所设计的HMT系统在拖拉机遇到作业阻力变化引起车速变化时能有效地恢复稳定行驶状态;采用MRAC的电液伺服执行机构能够精确调节液压系统排量比来实现车速的改变,在简化变速操作的同时保证发动机工作在高效区,使拖拉机工作车速快速恢复到稳定区间。

变频驱动注水系统效率优化问题的建模与控制

建立了油田用变频驱动往复式柱塞泵站效率优化控制问题的数学模型 ;给出并证明了目标函数最优值为零的充分条件 ,为简化优化模型求解过程 ,提高求解速度以及合理设计注水泵站提供了理论依据 ;提出以Hamming距离表示水泵的切换次数和最小切换次数控制策略 ,在目标函数满足精度限制的条件下 ,按照Hamming距离最小的原则去选择最优结果 ,满足工程实际需要。应用和实验结果证实了新方法的有效性。新型优化控制策略使系统效率比常规变频驱动恒压控制提高 9

泵筒带螺旋槽的新型防砂卡抽油泵

泵筒带螺旋槽的防砂卡抽油泵是在普通整筒泵的内壁加工几段正反交叉的盲螺旋槽 ,采用等径光杆柱塞 ,其上加装一旋转器。旋转器通过抽油杆柱下放压力和上提拉力强迫旋转杆顺时针旋转 ,从而带动柱塞旋转。柱塞在运动中既做往复直线运动 ,同时还做圆周运动 ,故磨损均匀 ,使用寿命延长。采用带螺旋防砂槽的泵筒 ,可使砂粒在柱塞旋转时被挤入防砂槽内 ,而在下一个冲程时又被液流冲出 ,从而防止了砂卡。这种防砂卡泵在大庆油田 92口油井中使用 ,比普通抽油泵平均泵效提高约 3% ,平均检泵周期延长 5 2 5

电控喷油器控制柱塞副结构参数设计与优化

为提高电控喷油器液力响应速度,进行了电控喷油器控制柱塞副结构参数设计及优化。简要分析了电控喷油器的工作原理和控制柱塞的作用,提出了电控喷油器控制柱塞副参数的计算方法;针对某型柴油机的喷油器要求,初步计算了控制柱塞副结构参数;引入遗传优化算法,建立以柱塞运动响应时间为目标函数的优化模型,获得了较合理的柱塞结构参数;通过电控喷油器仿真模型计算,对比了优化后结构参数的喷油器性能。

柱塞气举排水采气远程控制系统

柱塞气举排水采气技术自动化程度高、滑脱损失小,能有效排除低产、间歇生产气井的积液,在苏里格气田应用200余口井效果良好。但是,在现场应用中发现该技术需要人工到井口进行制度调参,管理强度比较大。针对此问题,在气田数字化技术的基础上,开展了柱塞气举排水采气远程控制的技术研究,开发出了可以远程控制、智能诊断与分析的柱塞气举排水采气远程控制系统,有效提高了气井生产的管理水平,节省了人力物力。

双缸液压电梯的同步控制

分析了双缸液压电梯双缸不同步运动的原因，并在系统建模的基础上，利用计算机仿真和试验台试验，比较了增量式比例一微分一积分控制（ＰＩＤ）和模糊ＰＩＤ控制双缸同步误差的效果．

轴向柱塞泵流量脉动主动控制方法及仿真研究

针对轴向柱塞泵流量脉动大且难以控制的问题,提出了一种通过机械安装减小轴向柱塞泵脉动的主动控制方法。机械安装中将2个柱塞泵的吸油口相连,2个柱塞泵的排油口相连,柱塞泵轴端装有同步带轮并用同步带连接,以实现柱塞泵错相位并联。从轴向柱塞泵流量基础理论入手,以降低轴向柱塞泵流量脉动为目的,对2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时的脉动进行了分析,并与单个奇数(偶数)柱塞泵流量脉动进行了对比,在此基础上通过Matlab对轴向柱塞泵的瞬时流量进行仿真。结果表明:2个奇数(偶数)柱塞的柱塞泵错相位并联安装时,瞬时流量增加了2倍,脉动减小且为单个柱塞泵脉动的1/4。该方法可为提高液压系统稳定性研究提供参考。

基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统设计

为解决柱塞气举排水采气控制系统中需要人工到井口进行制度调参、现场布线复杂、管理强度大等问题,以柱塞到达传感器信号、油压和套压为监测目标,以气井工作模式为控制目标,设计了基于无线传感网络的柱塞气举排水采气控制系统。该控制系统以CC2530处理器为核心设计井口中央节点、监测节点、控制节点、协调器,采用ZigBee协议实现自动组网、数据监测和控制信号传输。监测节点通过实时监测柱塞到达传感器信号,记录柱塞到达井口时间,实时监测井口油压和套压;利用智能井口中央节点判断柱塞到达井口时间和油套压变化情况,控制节点实现电动阀的精确控制。试验表明,该系统可满足多柱塞气举井实时控制的需求,并可对整个区块柱塞气举井进行实时监测,有效提高了气井生产的管理水平。

柱塞气举动态模型的建立

为了分析柱塞举升过程中气体压力变化情况和柱塞的运动状态,将柱塞运行周期划分为柱塞上行、气井续流生产、柱塞下降与压力恢复3个连续过程。利用动量平衡方程,研究了柱塞和液体段塞的运动特征,应用质量守恒原理研究了柱塞气体压力的动态变化。在讨论柱塞上、下端面气体压力时,考虑了气体从地层流入井筒再由井筒向外产出的影响以及井筒积液高度对气井产量的作用。在理论模型建立过程中,将所研究段气体分割成若干控制体,并假定在时间单元内控制体的参数是恒定的,建立了多种影响因素下的柱塞和液体段塞运动方程,给出了油、套压计算方法,编制了柱塞气举动态模型计算程序。经现场生产实例计算证实,该模型可靠性较高,为柱塞气举优化设计提供了理论基础。

苏里格气田新型柱塞气举系统应用研究

苏里格气田属于典型的"三低"气田,随着生产年限的延长,气井压力、产量快速下降,低压、低产、间歇气井逐年增多,井筒积液问题越发严重,依靠气井自身能量维持气井正常生产的周期明显缩短。为了解决低压低产气井积液和常规柱塞工艺应用受限的问题,苏里格气田开展了新型智能化柱塞气举排水采气工艺技术研究与应用,通过控制系统改进、生产制度优化和实施效果分析,评价了新型柱塞气举系统的适用性及经济性,形成了适合苏里格气田生产特征的柱塞气举工艺系统及柱塞制度优化模式,为低压低产积液气井管理探索出了新的途径,具有广阔的推广应用前景。

新型双垫柱塞气举工艺在S209井区的应用

随着气田产能建设区块的不断开发,S209井区积液气井不断增多,富水区气井管理难度不断增大,如何控水采气和排除井筒积液成为急需解决的难题。因此,2012年就控水采气、排水采气措施开展优化研究,并通过开展新型双垫柱塞气举工艺现场试验,有效地提高了积液气井的携液能力和稳产能力,为后期积液停产气井复产提供了新的技术手段。

Flash存储芯片在轴向变量柱塞泵控制器中的应用

基于MSP430单片机和Flash存储芯片,对轴向变量柱塞泵控制器的存储模块进行了开发,包括硬件电路的设计和软件的开发,其中,在软件开发过程中,从3个层次对软件的开发思想进行了分析。联合调试结果表明:对轴向变量柱塞泵控制器存储模块的开发达到了预期的功能要求,而且,数据的存储与读取方便且快速。

小排量环形柱塞杆式抽油泵的研制与应用

针对低渗透深抽井常规抽油泵存在供采不平衡、泵效低及泵漏失量大等问题,研制了小排量环形柱塞杆式抽油泵。该泵采用环形柱塞及出油阀外置结构,解决了泵阀结构对柱塞尺寸的限制问题,使泵径可以减小到满足排量要求。采用双泵筒配合环形柱塞结构可以减少抽油泵的漏失量,泵工作时环形液流在泵内产生漩流,可以有效防止泥砂在进油阀处的沉积。现场应用结果表明,环形柱塞泵密封效果好,漏失量小,对于日产液不大于2m^3的低产井,环形柱塞泵的平均泵效是常规抽油泵的3倍。小排量环形柱塞杆式抽油泵满足低渗透含砂油井高效长久的开采需要。