【摘 要】
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在旋转导向钻井工具的开发研究中,旋转稳定平台与相对静止MWD之间的通讯问题一直困扰着科技工作者。在查阅大量国内外文献的基础上,本文深入分析声波在刚性介质中的传播机理,
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在旋转导向钻井工具的开发研究中,旋转稳定平台与相对静止MWD之间的通讯问题一直困扰着科技工作者。在查阅大量国内外文献的基础上,本文深入分析声波在刚性介质中的传播机理,提出基于钻杆激励声波的井下短程通讯技术,探讨了利用Duffing混沌系统检测声波弱信号的方法。通过钻杆声波实验,发现短距离通讯采用横波比纵波激励幅值明显,比较分析了正弦波、方波和三角波驱动激振器的波形,选择方波驱动。在构建钻杆声波模型和Duffing混沌系统的基础上,通过仿真实验成功检测到声波弱信号的幅值。声波发射电路实现3通道A/D自动转换,采用2ASK法调制信号。声波接收电路采用RC滤波加电压跟随器的方法,改善电路的滤波功能,提高电路的带载能力,实现信号的量化转换。最后,通过RS-232电平转换电路和串口调试小助手实现51单片机与PC机的串行通讯和数据存储。综合分析实验结果,基本实现井下声波短程通讯,该技术的可行性和正确性得到验证。
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