超声检测技术及仪器

我院曹茂永教授带领的课题组在该方向开展了持续性研究,重点对超声测距、数据融合、井筒立体重建、信号传输、仪器自定向、层级密封等方面的技术进行研究和攻关,提出了创新性的思路和方法,使仪器在所能测量的钻孔口径、深度和工作泥浆比重等方面有所突破,很好地解决了矿山高比重泥浆下深部大口径钻孔的准确、快速、可靠测量问题。

主要研究内容包括:(1)井下仪自身定向技术。在已有定向技术基础上,不断研究可用于井下仪定向的新技术和新器件,以实现井下仪小型化、高精度、快速可靠的定向。(2)井下仪密封技术。研究将多种密封结构组合的层级式密封结构,实现仪器的静态和动态密封,确保井下仪仪器舱的无渗漏,实现井下仪在千米深度、强腐蚀性泥浆中的可靠密封。(3)三维立体形状和参数计算技术。研究结合测井工程要求的具有深度、井径、方向的三维数据融合模型及井筒立体形状重建方法,及求取有效半径、偏心方位、偏心距等参数的有效算法。(4)研究大比重泥浆中超声回波的可靠获取和识别技术。研究泥浆中的超声传播特性、高效的阵列式超声收发电路以及信号处理技术,克服泥浆的大衰减和强吸收,提高在高噪声背景下超声回波信号的识别能力,实现仪器在较高比重泥浆中的可靠准确测量。

近年来,课题组承担科技部国际科技合作项目1项、省部级项目4项,出版专著2部,发表SCI/EI论文20多篇,授权发明专利8项,实用新型4项。研制出了包括SKD-1型大口径深井超声测井仪、SKD-2型超声测井仪、SD-2A型钻井法凿井测井仪等系列化的超声测井仪产品,已成功应用于安徽信湖煤矿、安徽袁店二矿、山东龙固煤矿、河南陈四楼煤矿、安徽板集煤矿、河北遵化铁矿等建设工程,以及珠海、上海、天津等地的多个工程中,取得了很好的经济效益和社会效益。相关技术和产品先后获得2006年的山东省科技进步二等奖、2007年的教育部高校科技进步一等奖和2016年的山东省技术发明一等奖。


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