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火焰温度场测试中的传感器动态响应研究 被引量：25
1
作者 赵学敏 王文廉 +1 位作者 李岩峰 孟博 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期368-372,共5页
在诸如爆炸火焰温度场的瞬态测试中,传感器的动态响应特性是影响测试结果的重要指标,而温度传感器热电偶的动态响应特性通常通过时间常数来反映。针对这种特殊测温环境下对热电偶时间常数的标定要求,采用火焰温度源法,对OMEGA生产的热... 在诸如爆炸火焰温度场的瞬态测试中,传感器的动态响应特性是影响测试结果的重要指标,而温度传感器热电偶的动态响应特性通常通过时间常数来反映。针对这种特殊测温环境下对热电偶时间常数的标定要求,采用火焰温度源法,对OMEGA生产的热电偶的时间常数进行了标定分析,获得其时间常数为846.992 ms,标定系统的动态重复性为1.17%。结果表明,用此标定方法得到的时间常数能更真实地反映热电偶在火焰温度场中的动态响应性能,且标定系统的动态重复性好,测试精度高,对分析弹药爆炸过程中的热毁伤效应有一定的参考价值。 展开更多
关键词 火焰温度场 传感器 动态响应特性 时间常数 火焰温度源法
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基于动态特性补偿的冲击波测试数据处理方法 被引量：14
2
作者 赖富文 张志杰 +1 位作者 张建宇 李冬 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期871-875,共5页
利用激波管对传感器进行动态标定,采用特殊白化滤波器广义最小二乘迭代法建立冲击波测试传感器的数学模型并对其动态特性进行分析,提出采用基于零极点相消原理补偿法来对传感器动态特性进行补偿。实际试验的测试数据处理应用表明,基于... 利用激波管对传感器进行动态标定,采用特殊白化滤波器广义最小二乘迭代法建立冲击波测试传感器的数学模型并对其动态特性进行分析,提出采用基于零极点相消原理补偿法来对传感器动态特性进行补偿。实际试验的测试数据处理应用表明,基于动态特性补偿的数据处理方法能够提高传感器动态特性和冲击波测试数据的准确度。 展开更多
关键词 爆炸力学 数据处理 零极点相消原理 动态特性补偿 冲击波 压力传感器
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高频信号动态测试中的信号完整性分析 被引量：33
3
作者 谢锐 裴东兴 姚琴琴 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期773-779,共7页
结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号... 结合高频信号测试仪使用环境的特点及要求,分析了影响高速数据采集电路信号完整性的主要因素,针对高频信号的反射和串扰,分别从多层PCB板的层叠设计,差分信号传输线蛇形布线,添加阻抗匹配网络几方面进行了信号完整性设计。建立差分信号传输线拓扑网络的模型并通过仿真确定了阻抗匹配网络的结构和参数,减小了由于传输线阻抗失配引起的信号反射与串扰;对电源完整性进行分析,通过内电层分割和滤波电容网络减小了电路中的地弹现象,从而降低了测试仪的系统噪声。最后通过模拟环境下的实验验证了高速数据采集电路的信号完整性分析,实验结果表明通过信号完整性设计提高了测试仪的抗干扰能力,所采集的数据可靠有效。 展开更多
关键词 高频信号测试 信号完整性 阻抗匹配 电源完整性
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火焰温度场测试中的传感器动态特性补偿 被引量：11
4
作者 赵学敏 王文廉 +1 位作者 李岩峰 杨文杰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期735-741,共7页
在进行爆温测试时,爆炸伴随的高温火焰具有变化快、温度高、测试环境恶劣等特点。针对这种特定的测温场合,运用火焰温度源法研究了热电偶传感器在火焰温度场中的动态响应特性。为了减小热电偶的动态测量误差,通过粒子群优化算法(PSO)建... 在进行爆温测试时,爆炸伴随的高温火焰具有变化快、温度高、测试环境恶劣等特点。针对这种特定的测温场合,运用火焰温度源法研究了热电偶传感器在火焰温度场中的动态响应特性。为了减小热电偶的动态测量误差,通过粒子群优化算法(PSO)建立了测试系统的动态补偿滤波器模型。实验表明,这种研究方法有效地改善了热电偶的动态测量误差,对通过爆温测试进行弹丸热毁伤评价有一定的参考价值。 展开更多
关键词 爆温测试 动态响应特性 火焰温度源法 PSO算法 动态测量误差
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冲击波测试系统中压力传感器的实时动态补偿实现 被引量：11
5
作者 魏娟 张志杰 +1 位作者 赵晨阳 李岩峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期545-550,共6页
冲击波测试系统在测量爆炸冲击信号时,必须解决因传感器的有效带宽难以满足或覆盖被测信号而引起的动态测试误差的问题。为此,利用激波管来对传感器进行动态标定获取实验样本,采用QR分解和改进粒子群优化(PSO)算法进行逆滤波快速估计动... 冲击波测试系统在测量爆炸冲击信号时,必须解决因传感器的有效带宽难以满足或覆盖被测信号而引起的动态测试误差的问题。为此,利用激波管来对传感器进行动态标定获取实验样本,采用QR分解和改进粒子群优化(PSO)算法进行逆滤波快速估计动态补偿滤波器的阶数和系数。因数字滤波器的有限字长效应,本文选取合适的系数及输出数据的量化位数,来满足测试系统的稳定性。为实现实时在线修正,设计了以FPGA为控制与处理核心的全并行单反馈动态补偿结构,对系统硬件补偿前后的动态特性进行分析。实验表明该补偿滤波器能够满足实际测试需求,能够显著地提高传感器的动态响应特性。 展开更多
关键词 冲击波 压力传感器 动态补偿 IIR滤波器
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高g值加速度动态线性测试冲击方法仿真分析研究 被引量：6
6
作者 王艳阳 石云波 +2 位作者 康强 王华 杨阳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期560-565,共6页
高g值加速度传感器动态线性测试描述了传感器的输入、输出以及频率三者之间的关系,反映了在某一特定频率下传感器的线性特性。基于霍普金森杆校准系统动态线性测试的一个关键技术是通过实现内弹外弹两粒弹丸的同步撞击,以此来实现两子... 高g值加速度传感器动态线性测试描述了传感器的输入、输出以及频率三者之间的关系,反映了在某一特定频率下传感器的线性特性。基于霍普金森杆校准系统动态线性测试的一个关键技术是通过实现内弹外弹两粒弹丸的同步撞击,以此来实现两子弹作用于杆上的冲击加速度脉冲的频率相同,实现加速度传感器动态线性测试。本文基于动态线性测试方法,对子弹的同步撞击方法与子弹形状进行了仿真与实验研究。结果表明:实验室无法实现内外弹的同速异步撞击;将用于动态线性测试的内外弹绑定和改变内外弹截面积对第1次压缩波基本没有影响;该结论为利用霍普金森杆做加速度传感器动态校准提供了理论基础和现实依据。 展开更多
关键词 高G值 霍普金森杆 动态线性 同步撞击 ANSYS/LS-DYNA软件
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基于ARM的实验室智能无线监控系统设计 被引量：12
7
作者 白杰 孟令军 张慧慧 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2017年第2期121-124,共4页
针对现有监控系统与报警系统分立不集成的问题,提出了一种基于ARM的实验室多功能视频监控与报警系统。该系统选用Linux操作系统,S3C2440微处理器,使用CC2530单芯片Zig Bee无线模块进行组网。可以实时监控温湿度、监测是否有人员、设置... 针对现有监控系统与报警系统分立不集成的问题,提出了一种基于ARM的实验室多功能视频监控与报警系统。该系统选用Linux操作系统,S3C2440微处理器,使用CC2530单芯片Zig Bee无线模块进行组网。可以实时监控温湿度、监测是否有人员、设置蜂鸣器报警并且实现远程网络摄像头监控。通过Zig Bee终端采集信息并且无线传输、S3C2440控制平台接收处理数据并实现网络图像传输进而实时远程监控,从而实现了智能监控与报警系统的结合。整个系统适合应用于实验室的环境安全监测,以及安防监控,将为实验室的安全提供有力保障。 展开更多
关键词 S3C2440处理器 智能监控 无线传输 嵌入式系统
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基于专用ASIC的引信动态参数存储测试系统设计 被引量：5
8
作者 李乐 祖静 裴东兴 《电子测量技术》 2007年第5期158-160,共3页
针对某引信在膛内工作时出现的问题,设计一种小型的能够承受膛内发射和撞地时高冲击过载的存储测试装置,并对其进行测量。这套独立的弹载存储测试装置采用自主开发的弹载测试专用ASIC-HB0202,具有微体积、微功耗和可靠性高的特点。本测... 针对某引信在膛内工作时出现的问题,设计一种小型的能够承受膛内发射和撞地时高冲击过载的存储测试装置,并对其进行测量。这套独立的弹载存储测试装置采用自主开发的弹载测试专用ASIC-HB0202,具有微体积、微功耗和可靠性高的特点。本测试系统安装在体积很小的引信腔内,不需要对弹丸进行改装,在一次实验过程中能够完成对引信在膛内整个运动过程的三轴加速度、转速等多路参数的测量,并已成功测得多组数据,是引信故障分析和改进设计的重要手段。 展开更多
关键词 引信 存储测试 膛内加速度 ASIC
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基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统 被引量：1
9
作者 郑丽娜 薛晨阳 +2 位作者 张文栋 张斌珍 桑胜波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期306-309,共4页
微机电系统(MEMS)动态应力的瞬态特性决定了传统的应力测试系统无法直接满足它的测试需要。介绍了一种依据高频调制原理设计实现的基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统,该测试系统是一个典型的光—机—电集成的MEMS测试系统。利用此... 微机电系统(MEMS)动态应力的瞬态特性决定了传统的应力测试系统无法直接满足它的测试需要。介绍了一种依据高频调制原理设计实现的基于拉曼光谱仪的MEMS动态应力测试系统,该测试系统是一个典型的光—机—电集成的MEMS测试系统。利用此测试系统对硅微谐振器支撑梁根部的单点进行了动态应力测试,测试结果与理论分析相吻合。实验表明,此测试系统具有高精度、非接触式、无损伤等特点,能很好地满足MEMS动态应力测试的需求。 展开更多
关键词 动态应力 MEMS 拉曼光谱仪 高频调制 测试系统
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电位计式角位移传感器测试系统的动态性能研究 被引量：11
10
作者 郭华玲 孟立凡 冯伟 《陕西科技大学学报（自然科学版）》 2010年第6期87-89,105,共4页
电位计式角位移传感器以其结构简单、性能稳定、能适应恶劣环境等特点,广泛应用于航天航空、军事、民用各行业.但也由于它的测试精度不高、动态响应较差而极大地限制了电位计的使用范围.作者在阐述电位计式角位移传感器原理的基础上,着... 电位计式角位移传感器以其结构简单、性能稳定、能适应恶劣环境等特点,广泛应用于航天航空、军事、民用各行业.但也由于它的测试精度不高、动态响应较差而极大地限制了电位计的使用范围.作者在阐述电位计式角位移传感器原理的基础上,着重分析了系统的动态响应性能,设计了三阶低通滤波器,并采用零极点配置设计其补偿电路,改善了系统的动态响应,提高了所测信号的精度,最后用MATLAB仿真对比了补偿前后单位阶跃信号输入下的幅频特性,分析说明了测试系统的动态性能指标. 展开更多
关键词 电位计式角位移传感器 动态响应 幅频特性 低通滤波器
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MEMS同振型仿生矢量水听器实验测试 被引量：1
11
作者 宋小鹏 葛晓洋 +1 位作者 张国军 薛晨阳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第3期36-39,共4页
MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机电系统)同振型仿生矢量水听器采用MEMS二维仿生矢量水听器和标准声压水听器一体化封装,保证了通道间的严格正交,海试环境下性能测试具有"8"字形余弦指向性和较高的灵敏度。在性能... MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机电系统)同振型仿生矢量水听器采用MEMS二维仿生矢量水听器和标准声压水听器一体化封装,保证了通道间的严格正交,海试环境下性能测试具有"8"字形余弦指向性和较高的灵敏度。在性能测试的基础上对水听器的定向能力进行了实验研究,实验结果表明:同振型矢量水听器能够实现声目标定向(定向误差小于3°)和运动目标的航迹跟踪,为后续的工程化应用打下了基础。 展开更多
关键词 仿生 矢量水听器 同振 声目标 定向 跟踪
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复合射孔压力加载下铜柱测压计测试实验和数值分析 被引量：1
12
作者 崔春生 马铁华 祖静 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期439-444,共6页
进行基于铜柱测压和实测压力时间曲线的石油井射孔压裂实验,建立铜柱测压计的数学模型,并采用交互式计算方法得出其作用过程的解析解。分析结果表明,井下射孔压裂过程中,压力上升沿很陡,活塞在外部压力达到峰值时,速度很大,会继续压缩... 进行基于铜柱测压和实测压力时间曲线的石油井射孔压裂实验,建立铜柱测压计的数学模型,并采用交互式计算方法得出其作用过程的解析解。分析结果表明,井下射孔压裂过程中,压力上升沿很陡,活塞在外部压力达到峰值时,速度很大,会继续压缩铜柱直到速度为零。活塞的运动可以分为加速和减速撞击2个过程。活塞的最大速度决定了铜柱测压计最终测试值,且与速度成正比。射孔脉冲压力加载过程中铜柱测压计的误差取决于压力上升时间、脉冲宽度、峰值压力等影响因素。火炮膛压加载下铜柱测压计误差较小。 展开更多
关键词 爆炸力学 铜柱压力计 复合射孔 井下爆炸压力 膛内压力
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射孔器腔内压力测试仪的高频动态补偿方法 被引量：1
13
作者 刘超 裴东兴 +1 位作者 崔春生 靳鸿 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1373-1376,共4页
针对腔内压力测试仪无法测得一次压力脉冲的问题,提出了一种按希望指标高频动态数字补偿的方法,通过射孔器腔内压力测试仪的设计实例并在爆炸洞模拟膛压发生环境下进行试验验证,说明了本方法的有效性。分析了石油井下射孔器腔内压力信... 针对腔内压力测试仪无法测得一次压力脉冲的问题,提出了一种按希望指标高频动态数字补偿的方法,通过射孔器腔内压力测试仪的设计实例并在爆炸洞模拟膛压发生环境下进行试验验证,说明了本方法的有效性。分析了石油井下射孔器腔内压力信号的特性,通过高频动态补偿数字滤波系统的设计,从而达到在高温、高压、高冲击等恶劣环境下测得一次压力脉冲,为测试仪的优化设计提供可靠依据的目的。 展开更多
关键词 模拟膛压 高频响应展宽 腔内压力
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基于超级电容的动态测试系统电源设计 被引量：1
14
作者 孟博 王文廉 +1 位作者 赵学敏 贾振华 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第21期243-247,共5页
动态信号具有突发性和瞬态性的特征,针对测试中系统遭受振动、冲击等原因造成电源抖动或意外掉电而导致测试失败的问题,设计并制作了基于锂电池和超级电容混合储能的电源。大容量的电池作为测试系统的常用电源,而高密度的超级电容作为... 动态信号具有突发性和瞬态性的特征,针对测试中系统遭受振动、冲击等原因造成电源抖动或意外掉电而导致测试失败的问题,设计并制作了基于锂电池和超级电容混合储能的电源。大容量的电池作为测试系统的常用电源,而高密度的超级电容作为备份电源以满足恶劣环境下瞬态信号的测试需求。实验结果表明,混合储能的方式能应对冲击造成的电源抖动和断电问题,提高动态测试的可靠性。 展开更多
关键词 动态测试 混合储能 超级电容器 电源抖动
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汽车碰撞实验车载测试系统的设计
15
作者 裴东兴 祖静 +1 位作者 刘鹏 杨海庆 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2004年第z1期427-432,共6页
本文介绍了一种自行研制的用于汽车碰撞多参量测试的32通道车载测试系统,该仪器选用12位高速A/D芯片,选用复杂可编程逻辑器件CPLD作为控制电路,缩小了系统体积,提高了系统可靠性,实现了多通道的同步、高速采集的控制,采用特殊的灌封工... 本文介绍了一种自行研制的用于汽车碰撞多参量测试的32通道车载测试系统,该仪器选用12位高速A/D芯片,选用复杂可编程逻辑器件CPLD作为控制电路,缩小了系统体积,提高了系统可靠性,实现了多通道的同步、高速采集的控制,采用特殊的灌封工艺实现了高冲击条件下的大量数据的可靠存储.该测试系统已在长春一汽国家汽车质量监督检验中心进行检测试验,并成功获取了测试数据. 展开更多
关键词 汽车碰撞 车载 测试系统 可靠性 CPLD
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仿生矢量水听器透声帽的实验测试与研究
16
作者 赵鹏 张国军 +2 位作者 刘林仙 申辉 张文栋 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第4期33-36,42,共5页
由中北大学研制的MEMS仿生矢量水听器具有低频、小尺寸、灵敏度高等性能特点;但是由于受封装结构的影响,该水听器的灵敏度和频率响应还不太理想。为此,研究了聚氨酯透声帽封装对水听器性能的影响。首先,采用ANSYS对封装结构进行仿真,将... 由中北大学研制的MEMS仿生矢量水听器具有低频、小尺寸、灵敏度高等性能特点;但是由于受封装结构的影响,该水听器的灵敏度和频率响应还不太理想。为此,研究了聚氨酯透声帽封装对水听器性能的影响。首先,采用ANSYS对封装结构进行仿真,将仿真结果与自由场中液体质点的振动位移进行了对比分析。然后,通过实验对比有无封装两种情况下的水听器性能。最终得出:封装结构的固有机械特性耦合作用于水听器MEMS芯片上,导致水听器频率响应起伏较大,并在透声帽的共振频率处出现峰值;自由场中,透声帽随声波摆动的偏斜量与液体质点位移不相符导致水声衰减引起水听器灵敏度下降。 展开更多
关键词 矢量水听器 透声帽 封装 ANSYS
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戈登式辐射热流传感器动态特性测试技术 被引量：8
17
作者 师钰璋 王高 +3 位作者 李志玲 张梅菊 黄漫国 梁晓波 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期575-580,共6页
高速热流传感器广泛用于航空、航天、爆炸场等领域的热流密度测试,时间常数为传感器重要动态特性参数之一。传统测试方法仅能测试时间常数几百毫秒的热流传感器,无法满足未来高速热流传感器的测试需求。系统采用光纤输出半导体激光器作... 高速热流传感器广泛用于航空、航天、爆炸场等领域的热流密度测试,时间常数为传感器重要动态特性参数之一。传统测试方法仅能测试时间常数几百毫秒的热流传感器,无法满足未来高速热流传感器的测试需求。系统采用光纤输出半导体激光器作为辐射热流源,输出阶跃辐射信号通过微透镜光斑均匀化光学系统作用于高速Gardon计敏感面,利用信号调理电路和采集系统实现热流计输出信号的高速采集。系统响应时间为μs级,能够产生MW/m2级热流信号。完成了GD-B4-50K、GD-B4-200K和GD-D0-5M三种型号的辐射热流传感器动态测试,测得时间常数分别为0.199 s、0.521 s、0.052 s。可以有效解决航空飞行、航天再入等领域的辐射热流传感器测试难题。 展开更多
关键词 动态测试技术 动态测试 光纤输出半导体激光器 Gardon计 时间常数
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国外科学仪器的资助政策及特点分析 被引量：6
18
作者 李坤 韩焱 +3 位作者 王鉴 顾灏 张兆田 宋朝晖 《中国科技论坛》 CSSCI 北大核心 2019年第11期172-179,共8页
科学仪器的发展为国家科技创新提供了战略支撑,国家的资助计划又是促进科学仪器研发的资金来源和战略指引。分析和总结创新型国家关于科学仪器的资助政策和特点,有利于了解世界先进国家科学仪器的发展规律,为优化和完善中国科学仪器资... 科学仪器的发展为国家科技创新提供了战略支撑,国家的资助计划又是促进科学仪器研发的资金来源和战略指引。分析和总结创新型国家关于科学仪器的资助政策和特点,有利于了解世界先进国家科学仪器的发展规律,为优化和完善中国科学仪器资助体制提供可以借鉴的经验。本文对美日英德法等国家科学仪器的发展战略、优先领域、资助计划与体系等方面进行了调研和分析,总结发现世界创新型国家的仪器发展计划具有以下共性特点:拥有长期规划与发展定位;优先领域契合国家发展战略;面向机构资助与共享使用管理;注重科学仪器的成果转化。 展开更多
关键词 创新型先进国家 科学仪器 资助政策
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膛压测试系统耗散型传压管道动态响应方法 被引量：3
19
作者 任先贞 殷帅 +1 位作者 裴东兴 沈大伟 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期106-110,共5页
针对目前枪膛膛压测试研究中,很难利用理论方法求出压力大小,同时安装传感器时不能保证其敏感部位与被测压力介质之间是直接接触等问题,提出了膛压测试系统耗散型传压管道动态响应方法。该方法通过建立的耗散型传压管道数学模型对传压... 针对目前枪膛膛压测试研究中,很难利用理论方法求出压力大小,同时安装传感器时不能保证其敏感部位与被测压力介质之间是直接接触等问题,提出了膛压测试系统耗散型传压管道动态响应方法。该方法通过建立的耗散型传压管道数学模型对传压管道的长度、直径进行仿真研究,分析了传压管道的几何参数对管道固有频率的影响。当直径不变时,长度越长传压管道的固有频率越小;当长度不变时,直径对传压管道的固有频率影响不大,并且通过选择合适的直径和长度对其进行实验模拟。仿真试验结果表明,通过试验得出的实测值与理论值相符,所设计的传压管道满足实际使用要求,没有产生信号的失真,能真实传递膛压的动态特性。 展开更多
关键词 膛压测试 传压管道 耗散型管道模型 动态响应 几何参数
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复合射孔及爆燃压裂动态测试数据分析 被引量：1
20
作者 雷霄 裴东兴 +1 位作者 崔春生 张红艳 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期337-341,共5页
为了深入研究复合射孔器工作机理,利用高速井下测试仪全面获取了常规、内置式、外套式、爆燃压裂四类射孔/压裂完井工艺的井下动态数据,并结合施工工艺参数对这些数据进行了分析。数据分析显示,四类复合射孔测试的峰值压力在30 MPa^140 ... 为了深入研究复合射孔器工作机理,利用高速井下测试仪全面获取了常规、内置式、外套式、爆燃压裂四类射孔/压裂完井工艺的井下动态数据,并结合施工工艺参数对这些数据进行了分析。数据分析显示,四类复合射孔测试的峰值压力在30 MPa^140 MPa之间;压力脉冲持续时间因工作机理不同相差很大:爆燃压裂时间最长为305 ms,常规射孔最短为0.272ms,井下动压作用特性主要取决于复合火药装药量和起爆方式。这些实测数据为建立井下复合射孔动态过程模型和提升复合射孔器性能提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 动态压力 数据分析 爆燃 压裂 石油井下
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