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近钻头振动信号的快速采样与存储技术研究

近钻头振动信号的快速采样与存储技术研究

作者：刘西安西安石油大学

学位级别：硕士

导向钻井是控制井眼轨迹使其钻达目标地层的一项自动化钻井新技术,而工具姿态的准确测量则是其实现精确导向控制的前提。但近钻头的振动不仅会造成工具姿态测量误差,甚至会造成测量失效,故亟需研究近钻头的振动规律,进而提出工具姿态动... 详细信息

导向钻井是控制井眼轨迹使其钻达目标地层的一项自动化钻井新技术,而工具姿态的准确测量则是其实现精确导向控制的前提。但近钻头的振动不仅会造成工具姿态测量误差,甚至会造成测量失效,故亟需研究近钻头的振动规律,进而提出工具姿态动态测量的解决办法。因此,研制能随钻柱下井、快速采集、大容量存储的近钻头振动信号采集系统,以获得大量的近钻头振动信息,是解决工具姿态动态测量问题的前提。本文的主要工作和成果如下:1.研究了井下近钻头振动信号采集的技术问题,分析了井下信号特性,提出了总体技术方案,给出了系统的结构、组成及其工作原理;2.研究了微处理器低工作频率下多传感器信号的快速采样与快速存储问题,提出了定时长模数转换、DMA缓存的多参数串行快速采样方法和中间缓存、整页写入的快速存储方法,基于dsPIC33FJ128MC804数字信号控制器芯片和优选的存储器件,完成了系统供电、信号调理、外围接口、存储器接口等主要电路的设计与调试,并开发了相应的功能软件,制成了井下数据采集与存储装置;3.研究了近钻头振动数据的地面读取与数据回放问题,设计了具有串口通信、数据处理、波形显示和数据保存等功能的数据回放软件;系统测试表明井下采样与数据存储装置的工作温度可达到105℃,存储容量2GB,在每秒记录300多组数据的存储频率下,可采集、记录120小时的数据。这些研究工作和成果对于获取近钻头振动信息,研究近钻头振动规律,解决工具姿态的动态测量问题,具有实际应用价值。

关键词：近钻头振动快速采样存储技术数据回放

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快速采样法的高细分倍数光栅纳米测量

快速采样法的高细分倍数光栅纳米测量

2007'仪表，自动化及先进集成技术大会

作者：徐从裕余晓芬合肥工业大学仪器科学与光电工程学院

提出了光栅信号快速采样与精确测量相结合的光栅纳米测量方法,给出了在高速测量条件下的光栅纳米测量的细分算法、信号快速采样和数据处理。测试结果表明,测量速度与光栅细分倍数无关,当选用光栅栅距为20 mm 的光栅尺,在2000 000倍的细... 详细信息

提出了光栅信号快速采样与精确测量相结合的光栅纳米测量方法,给出了在高速测量条件下的光栅纳米测量的细分算法、信号快速采样和数据处理。测试结果表明,测量速度与光栅细分倍数无关,当选用光栅栅距为20 mm 的光栅尺,在2000 000倍的细分数下,能够实现小于1nm 的有效测量分辨率和每光栅周期仅采样10个点的测量速度。

关键词：光栅信号高细分倍数快速采样纳米测量

来源： cnki会议评论

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基于ProDave的PLC快速采样系统

机械工程与自动化 2011年第1期 200-201,204页

作者：贡力太原重工技术中心山西太原030024

详细介绍了在VC++中调用ProDave函数库的方法及步骤。基于ProDave编写了快速采样软件,采样频率最快达到37次/s,高于传统上位机软件4次/s的采样频率。

关键词： ProDave PLC通讯快速采样

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一种随钻密度仪的快速采样算法

广州化工 2021年第16期49卷 126-128页

作者：李强余文钦余凯中海油服油田技术事业部湛江作业公司广东湛江524057

随钻地层密度测井仪主要功能是测量地层密度和地层岩性,结合地层孔隙度测量,可以决定碳氢化合物类型。较电缆密度测井仪,具有时效性高,更容易测得地层真实数据等优点。但不可否认,随钻地层密度测井一直以来都受到井下环境的影响,特别是... 详细信息

随钻地层密度测井仪主要功能是测量地层密度和地层岩性,结合地层孔隙度测量,可以决定碳氢化合物类型。较电缆密度测井仪,具有时效性高,更容易测得地层真实数据等优点。但不可否认,随钻地层密度测井一直以来都受到井下环境的影响,特别是在测量翼与井壁之间存在间隙时,测量值实际是间隙内的泥浆密度和地层真实密度的综合密度值,与真实值有一定的偏差,随着间隙量的增加,偏差量随之增大。为校正随钻密度仪在测井过程中受到的较大偏心影响,本文结合大偏心条件下的采样和数据处理,介绍一种由哈里巴顿公司使用的快速采样算法。通对比小偏心、大偏心和邻井之间的数据,此算法可以实现数据曲线较高的重合性,说明了该算法的有效性。

关键词：校正偏心快速采样

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文化播报

世界知识 2024年第12期 77-77页

嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞据国家航天局公布,6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。此前的6月2~3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的智能快... 详细信息

嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞据国家航天局公布,6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。此前的6月2~3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极—艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。

关键词：国家航天局上升器月球样品月球背面嫦娥六号快速采样

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滨海建筑环境短时空气盐雾浓度测定方法

建筑科学 2023年第6期39卷 89-97页

作者：唐佑孟庆林王凯赵鹤阳任鹏华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

受盐雾环境侵蚀,滨海地区建筑通常损害严重。为探明滨海建筑环境中空气盐雾浓度的空间分布特征,为建筑防盐雾设计提供基础性数据,提出了“短时空气盐雾浓度”的概念及测定方法。首先,利用大功率气泵快速收集环境空气样本至集气袋内,并以... 详细信息

受盐雾环境侵蚀,滨海地区建筑通常损害严重。为探明滨海建筑环境中空气盐雾浓度的空间分布特征,为建筑防盐雾设计提供基础性数据,提出了“短时空气盐雾浓度”的概念及测定方法。首先,利用大功率气泵快速收集环境空气样本至集气袋内,并以0.8 L/min流量通入定体积吸收液溶解Cl^(-);随后采用分光光度法测量溶液中Cl^(-)浓度,计算单位体积空气中Cl^(-)含量,用其表征短时空气盐雾浓度。实测结果表明:不同时段气象条件变化对空气盐雾浓度空气有影响;盐雾浓度随离海距离增大而减小,随距地高度增大而增大;高围合度的建筑环境能显著降低空气盐雾浓度。

关键词：滨海建筑环境短时空气盐雾浓度 Cl- 快速采样测定方法

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一种热电和压电双输入能量获取接口电路

一种热电和压电双输入能量获取接口电路

作者：张沛超西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,诸如智能家居、智能可穿戴设备等基于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的各类低功耗物联网(Internet of Things,Io T)设备正在走进寻常百姓家,它们将传感、数据处理与无线通信等功能结合起来,改变了人类生活范式。... 详细信息

近年来,诸如智能家居、智能可穿戴设备等基于无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的各类低功耗物联网(Internet of Things,Io T)设备正在走进寻常百姓家,它们将传感、数据处理与无线通信等功能结合起来,改变了人类生活范式。迄今为止,电池供电仍旧是大量WSN节点首选的供电方式,然而,受制于电池寿命与使用环境等不利因素,有限的能量供给依然是WSN节点正常工作所面临的首要问题。凭借其不受环境限制、安全可靠与绿色环保等优势,多源能量获取供电技术在延长电池寿命或取代电池为WSN节点供电方面具有广阔的应用前景。相比于环境中的其它能量,热电能量和压电能量由于分布广泛与高功率密度的特点受到了广泛关注。本文设计了一款热电压电双输入能量获取接口电路,旨在通过环境能量收集实现WSN节点的稳定供电。本文从热电换能器和压电换能器的基本原理出发,探究了适用于压电能量获取的各类整流接口电路、分析了不同的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)算法,最终提出了一种热电压电双输入能量获取接口电路。首先,为了实现压电能量的交直流(Alternating Current to Direct Current,AC-DC)转换与高效整流,设计了一种采用并联同步开关电容(Parallel Synchronized Switch Harvesting on Capacitor,PSSHC)技术的两级整流接口电路,从而大幅度减少了压电源内部寄生电容的充放电损耗。其次,为了减小压电能量源开路电压的采样时间,提出了一种新颖的快速采样方案采样压电能量源的开路电压。最后,为了实现热电与压电两种能量的高效协同获取,采用了一种电感分时复用的能量协同获取技术;并且电路能够在协同获取期间追踪两种能量源的最大功率点,从而实现高效率转换。此外,为提高可靠性,提出的双输入能量获取接口电路还包括了冷启动电路、功率级电路和负载调节电路等。冷启动电路通过三步启动的方案在无外部激励条件下启动接口电路。功率级电路采用工作在非连续导通模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)的Buck-Boost拓扑结构实现电感的分时复用。负载调节电路通过间歇式带载方案实现了稳定的输出电压。本设计采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺对提出的双输入能量获取接口电路进行了物理版图设计,核心电路面积为1.15mm×0.70mm。基于Cadence Spectre仿真工具对设计的电路进行了仿真验证。后仿真结果表明:提出的双输入能量获取接口电路完成了热电压电两种能量的协同获取。基于P-SSHC的压电整流接口电路电压翻转系数在tt工艺角、ff工艺角和ss工艺角分别为0.396、0.394和0.401,使用提出的开路电压快速采样方案,电路在小于一个压电振动周期的时间内即可采样得到压电源的开路电压。在0.05-0.6V的热电开路电压范围和1-1.6V的压电开路电压范围内,分别实现了99.91%的热电峰值跟踪效率、99.99%压电峰值跟踪效率以及86.67%的峰值传输效率。

关键词：协同获取快速采样 MPPT P-SSHC 冷启动与自供电

柔性SERS基底的制备及其在果蔬农残检测中的应用

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柔性SERS基底的制备及其在果蔬农残检测中的应用

作者：张启家辽宁大学

学位级别：硕士

随着人们对果蔬需求的日益增加,果蔬中的农药残留问题引起了人们的广泛关注,因为食用被农药污染的水果和蔬菜会导致潜在的健康问题,所以,迫切需要一种快速、便捷、超灵敏的分析方法用于检测果蔬中的农药及农药残留,以确保环境和食品安... 详细信息

随着人们对果蔬需求的日益增加,果蔬中的农药残留问题引起了人们的广泛关注,因为食用被农药污染的水果和蔬菜会导致潜在的健康问题,所以,迫切需要一种快速、便捷、超灵敏的分析方法用于检测果蔬中的农药及农药残留,以确保环境和食品安全。本文以果蔬表面农药残留的超灵敏无损检测为研究目的,以壳聚糖和甲基纤维素基质中负载银纳米粒子的方式制成柔性表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底,通过直接擦拭果蔬表面的方法,实现了对果蔬表面农药三唑磷和福美双的快速采样与检测,主要研究内容与结论如下:第一部分是基于在壳聚糖泡沫上负载银纳米粒子制备成三维柔性SERS基底,将其应用于检测果蔬样品中的农药三唑磷。壳聚糖薄膜SERS基底可以通过直接擦拭固体表面的方式来检测农药三唑磷。该薄膜基底以尼罗蓝A(NBA)为拉曼探针分子,可检测低至10M的NBA溶液。壳聚糖薄膜基底还可以定量检测三唑磷,检测具有0.2～1 ppb的宽线性范围和80 ppt的低检出限。此外,在室温下储存5周后,基底稳定并表现出较高的灵敏度。该基底已成功应用于苹果、卷心菜、生菜、大葱等实际样品的检测。因此,这种简单高效的SERS基底在农药传感应用中具有较大的潜力。第二部分制备了一种在甲基纤维素(MC)基质中原位生长银纳米粒子(Ag NPs)的柔性材料作为SERS基底,研究了MC/Ag NPs薄膜基底的SERS性能。SERS基底可检测低至10M的NBA探针分子。该基底在储存两个月后仍表现出良好的SERS信号响应。MC/Ag NPs薄膜基底可定量检测福美双,不仅具有较高的灵敏度,在0.024～24 mg/L浓度之间还呈现出良好的线性关系。此外,MC/Ag NPs薄膜SERS基底可以在没有任何其他条件的情况下实现对番茄和黄瓜果皮上福美双的快速采样和检测。这些结果表明,MC/Ag NPs薄膜SERS基底对食品中农药的快速检测具有巨大的应用价值。

关键词：表面增强拉曼光谱柔性SERS基底果蔬表面农药残留快速采样

基于混合高斯粒子滤波的OFDM频偏估计算法

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探测与控制学报 2015年第6期37卷 71-76页

作者：杨霄鹏黄洋杨朝阳姚昆焦玲空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

针对现有正交频分复用(OFDM)系统高斯粒子滤波频偏估计算法复杂度高、实时性较差的不足,结合OFDM系统状态空间线性非线性混合的特点,提出了一种新的基于混合高斯粒子滤波的OFDM频偏估计算法。该算法采用状态空间模型对其进行了建模分析... 详细信息

针对现有正交频分复用(OFDM)系统高斯粒子滤波频偏估计算法复杂度高、实时性较差的不足,结合OFDM系统状态空间线性非线性混合的特点,提出了一种新的基于混合高斯粒子滤波的OFDM频偏估计算法。该算法采用状态空间模型对其进行了建模分析,通过将卡尔曼滤波与高斯粒子滤波相结合,在时间更新阶段直接更新高斯分布参数代替逐个粒子更新,在量测更新阶段采用线性变换法生成采样粒子群代替传统高斯采样过程,降低了滤波复杂度,避免了粒子退化和贫化问题。仿真实验和分析表明,该算法在保证滤波精度、快速收敛的同时有效地减少了算法运行时间,提高了系统实时性。

关键词：正交频分复用多普勒效应频偏估计高斯粒子滤波快速采样