专利名称：连续波信号发生器风洞模拟实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于模拟井下连续波信号的发生和检测的实验装置，特别涉及一种连续波信号发生器风洞模拟实验装置。
背景技术：
随钻测量是近年来发展起来的新的测井技术，目前，泥浆连续波数据传输方式代表着无线随钻测量技术的发展方向，而连续波信号发生器的结构设计及控制是整个随钻测量系统设计的核心。对工作在井下的信号发生器设计与控制，由于其所处的特殊工况环境， 进行井下实验成本高、周期长，且受多种因素制约。发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种连续波信号发生器风洞模拟实验装置，从而缩短设计和实验周期，节约实验成本。其技术方案是包括动力系统组件、动力端固定系统、信号发生实验段、数据采集和处理系统、安装定位件、尾气导出端和滑动固定装置；动力系统组件的下端设有动力端固定系统，尾气导出端的下端设有滑动固定装置；所述的信号发生实验段的两端分别联接动力系统组件和尾气导出端，构成实验通路，通过上端的测量孔将信号发生实验段中的气体压力传送到数据采集和处理系统。上述的信号发生实验段包括实验段外壳体、信号发生器的转阀、固定装置、动力传动轴和直流电机，所述的实验段外壳体的外端与风洞联接；信号发生器的转阀包括信号发生器转子和定子，固定装置固定信号发生器转子；直流电机通过动力传动轴带动转子旋转。上述的实验段外壳体分成三段，每段之间用螺栓连接。电机通过传动装置来控制转阀中的转子旋转。转子和定子上都开有通孔，在转子旋转的过程中，转阀口从最大流通面积变化到最小流通面积，然后再从最小流通面积变化到最大流通面积。当转阀流通面积增大时，气体流动畅通，压力减小；当流通面积减小时，气体流动受阻，压力增大。在转子转动过程中，转子与定子之间切割流体，产生不同的压力差， 从而产生了压力波动信号。所以，按一定规律控制电机的旋转速度，就会产生一定规律的压力波动信号。本实用新型的有益效果是可以模拟井下信号发生器的设计与控制过程，从而缩短设计和实验周期，节约实验成本。


附图1是本实用新型的结构示意图；附图2是本实用新型的信号发生实验段的结构图；上图中动力系统组件(1)、动力端固定系统(2)、信号发生实验段(3)、数据采集和处理系统(4)、安装定位件(5)、尾气导出端(6)和滑动固定装置(7)；实验段外壳体(3. 1)、螺栓(3. 2,3. 3)、信号发生器转子(3. 4)、定子(3. 5)，固定装置(3. 6)、动力传动轴(3. 7)和直流电机(3. 8)。
具体实施方式

3[0018]结合附图1-2，对本实用新型作进一步的描述本实用新型包括动力系统组件1、动力端固定系统2、信号发生实验段3、数据采集和处理系统4、安装定位件5、尾气导出端6和滑动固定装置7 ；动力系统组件1的下端设有动力端固定系统2，尾气导出端6的下端设有滑动固定装置7 ；所述的信号发生实验段3的两端分别联接动力系统组件1和尾气导出端6，构成实验通路，通过上端的测量孔将信号发生实验段3中的气体压力传送到数据采集和处理系统4。上述的信号发生实验段3包括实验段外壳体3. 1、信号发生器的转阀、固定装置 3. 6、动力传动轴3. 7和直流电机3. 8，所述的实验段外壳体3. 1的外端与风洞联接；信号发生器的转阀包括信号发生器转子3. 4和定子3. 5，固定装置3. 6固定信号发生器转子3. 4， 保证转子不能前后移动；直流电机3. 8通过动力传动轴3. 7带动转子3. 4旋转。为了方便装配，实验段外壳体3. 1分成三段，每段之间用螺栓连接。因风洞试验段与收缩段出口的直径相差太大，为避免突变，使气流平稳过渡到实验段，设计实验段时采用了二次收缩，防止涡流产生。同样，风洞的扩散段与实验段的连接处也要平滑过渡。另外，实验段缩口与转阀之间应保留一段较长的距离，也是为了进一步减小转阀处的涡流。在外壳壁上开有12个光孔，其中左边的8个光孔用于测量压力波；右上边的3个光孔用于检测信号发生器后面的压力变化情况；右下边的光孔为电机引线孔。直流电机3. 8通过动力传动轴3. 7带动转子3. 4旋转，转子和定子上都开有通孔， 在转子旋转的过程中，转阀口从最大流通面积变化到最小流通面积，然后再从最小流通面积变化到最大流通面积。当转阀流通面积增大时，气体流动畅通，压力减小；当流通面积减小时，气体流动受阻，压力增大。在转子转动过程中，转子与定子之间切割流体，产生不同的压力差，从而产生了压力波动信号。所以，按一定规律控制电机的旋转速度，就会产生一定规律的压力波动信号。外壳体具有高抗腐蚀性和高硬度，其材料可选用PVC型材或钢质材料。
权利要求1.一种连续波信号发生器风洞模拟实验装置，其特征是包括动力系统组件(1)、动力端固定系统(2)、信号发生实验段(3)、数据采集和处理系统(4)、安装定位件(5)、尾气导出端(6)和滑动固定装置(7);动力系统组件(1)的下端设有动力端固定系统(2)，尾气导出端 (6)的下端设有滑动固定装置(7);所述的信号发生实验段(3)的两端分别联接动力系统组件(1)和尾气导出端(6)，构成实验通路，通过上端的测量孔将信号发生实验段(3)中的气体压力传送到数据采集和处理系统(4)。
2.根据权利要求1所述的连续波信号发生器风洞模拟实验装置，其特征是所述的信号发生实验段(3)包括实验段外壳体(3. 1)、信号发生器的转阀、固定装置(3. 6)、动力传动轴(3. 7)和直流电机(3. 8)，所述的实验段外壳体(3. 1)的外端与风洞联接；信号发生器的转阀包括信号发生器转子(3. 4)和定子(3. 5)，固定装置(3. 6)固定信号发生器转子(3. 4)； 直流电机(3. 8)通过动力传动轴(3. 7)带动转子(3. 4)旋转。
3.根据权利要求2所述的连续波信号发生器风洞模拟实验装置，其特征是所述的实验段外壳体(3. 1)分成三段，每段之间用螺栓连接。
专利摘要本实用新型涉及一种连续波信号发生器风洞模拟实验装置。其技术方案是包括动力系统组件、动力端固定系统、信号发生实验段、数据采集和处理系统、安装定位件、尾气导出端和滑动固定装置；动力系统组件的下端设有动力端固定系统，尾气导出端的下端设有滑动固定装置；所述的信号发生实验段的两端分别联接动力系统组件和尾气导出端，构成实验通路，通过上端的测量孔将信号发生实验段中的气体压力传送到数据采集和处理系统。有益效果是可以模拟井下信号发生器的设计与控制过程，从而缩短设计和实验周期，节约实验成本。
文档编号G01M9/08GK202145159SQ20112023540
公开日2012年2月15日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者刘新平, 房军, 贾朋, 金有海 申请人:中国石油大学(华东)