專利名稱：一種提高超聲增油傳輸電纜傳輸效率的匹配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種用于提高超聲增油傳輸電纜傳輸效率的一種方法。
背景技術(shù)：
目前在超聲增油技術(shù)中使用傳輸電纜時，在換能器端無任何措施，電纜性能很差，傳輸效率很低，同時由于壓電陶瓷換能器有很大的靜態(tài)電容，在電纜中很大的無功電流進一步降低了原本就不高的電纜傳輸效率。現(xiàn)在有人提出在發(fā)射機處的電纜輸入端串入一個電感，這種方法只能改善發(fā)射機的工作狀況，不能提高電纜的傳輸效率。另一個問題是換能器的溫度性能不好。當換能器加較大電功率而發(fā)熱或因地溫高使換能器溫度升高時(按規(guī)定不超過130℃)，其等效電參數(shù)發(fā)生很大變化。實踐證明，換能器高溫時電纜的效率更低。如發(fā)射機狀態(tài)不便，由于換能器參數(shù)變化還使換能器所得電功率會隨換能器溫度升高而下降，這給發(fā)射機的控制增加了困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可提高超聲增油專用傳輸電纜傳輸效率、且可以改善換能器的溫度性能、使換能器在溫度變化時功率保持不變的一種提高超聲增油傳輸電纜效率的匹配方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是在換能器的兩端并入一個匹配器，匹配器是一個電感，匹配器的參數(shù)的計算方法如下改變電感的數(shù)值，在室溫和高溫下的電功率都會發(fā)生變化，計算表明，電感值變大，則室溫下的電功率變大，電感值變小，則高溫時換能器所得的電功率變大。找出能使室溫和高溫時換能器功率相等的電感值，即是所需的匹配器的值。本發(fā)明可使電纜的傳輸效率顯著提高，發(fā)射機的輸出功率降低，且可使換能器在室溫和高溫時功率保持不變，使發(fā)射機的控制大為簡化。


圖1是本發(fā)明實施例1電功率和匹配器電感量關(guān)系曲線圖2是本發(fā)明實施例1匹配器結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
1換能器的等效參數(shù)為室溫時諧振頻率為28KHZ，靜態(tài)電容為0.233μF，諧振電阻為46.3Ω。120℃時諧振頻率為28.56KHZ，靜態(tài)電容為0.3145μF，諧振電阻按不變計算。電纜采用低損耗超聲增油專用電纜(見另一專利申請)，長為2000米。接入匹配器，當匹配器電感量發(fā)生變化時，換能器在室溫狀態(tài)(20-25℃)和高溫狀態(tài)(120℃)下所獲得的電功率如圖1所示，由圖可見，選用的電感為101μH，由圖還可看出，電感量偏離±5％，所引起的輸出功率變化小于0.3db。電感的結(jié)構(gòu)是它包括磁芯1、固定片2、電感線圈3、外殼4，磁芯采用開口長“O”型微晶材料，以適應高頻，電感線圈3是用多股漆包線圈繞制而成，以減少集膚效應和鄰擾效應的影響。外殼4是采用鋼筒，以承受高水壓，磁芯1固定在固定片2上，電感線圈固定在固定片2外面的骨架上，固定片上下兩端用調(diào)整螺栓5固定后固定在外殼4中，通過調(diào)節(jié)固定片2的片距，可調(diào)電感量。外殼4的兩端6為匹配器的出頭及和其余部件連接用，采用水密結(jié)構(gòu)。外殼4內(nèi)灌甲基硅油作絕緣和冷卻用。
根據(jù)已知的電纜參數(shù)和換能器在室溫和高溫下的等效電路參數(shù)，設(shè)定電纜輸入電壓，按電功率與電壓的平方成正比的關(guān)系改變所加電壓，即可使電功率在室溫下符合要求，根據(jù)傳輸線理論，可以算出換能器在室溫和高溫下的電纜效率和電纜終端直接接換能器或加上匹配器后換能器所得到的電功率。本實施例電纜傳輸效率為48.1％，電纜輸入端需加電壓1871V才能使換能器獲得30KW電功率。如發(fā)射機狀態(tài)不變，則高溫時傳輸效率降為38.3％，且換能器所得的電功率下降為17.7％，接入電感量為101μH的匹配器后，則室溫時電纜效率提高到65.9％，電纜輸入端只需加1020V電壓就能使換能器獲得30KW電功率。如仍保持發(fā)射機狀態(tài)不變，高溫時傳輸效率提高到65.6％，且換能器所得的電功率保持不變(參見圖1)。
具體實施例方式
2電纜長度為4000米，其他同具體實施方式
1。直接接換能器時，室溫下電纜效率為31.1％，需輸入1335V電壓，輸出功率才能達到30KW。高溫時傳輸效率降為22.9％，輸出功率下降為24.8KW。經(jīng)計算，當并聯(lián)電感值為350μH時，換能器在高溫和在室溫狀態(tài)下的電功率相等。此時室溫下電纜效率為38.8％，需輸入1344V電壓，才能使換能器獲得30KW。高溫時電纜效率為30％，輸出功率保持不變。
權(quán)利要求
1.一種提高超聲增油傳輸電纜傳輸效率的匹配方法，其特征在于它是在換能器的兩端并入一個匹配器，匹配器是一個電感，匹配器的參數(shù)的計算方法如下改變電感的數(shù)值，在室溫和高溫下的電功率都會發(fā)生變化，根據(jù)傳輸線理論，計算出能使室溫和高溫時換能器功率相等的電感值，即是所需的匹配器的值。
2.一種實現(xiàn)提高超聲增油傳輸電纜傳輸效率的匹配方法的匹配器，其特征在于它包括磁芯、固定片、電感線圈、外殼，磁芯采用開口長“O”型微晶材料，電感線圈是用多股漆包線圈繞制而成，外殼是采用鋼筒，磁芯固定在固定片上，電感線圈固定在固定片外面的骨架上，固定片的上下兩端用調(diào)整螺栓固定后裝在外殼中，外殼的兩端頭為匹配器的出頭及和其余部件連接用，采用水密結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)灌甲基硅油作絕緣和冷卻用。
全文摘要
一種提高超聲增油傳輸電纜傳輸效率的匹配方法，其技術(shù)方案是在換能器的兩端并入一個匹配器，匹配器是一個電感，匹配器的參數(shù)的計算方法如下改變電感的數(shù)值，在室溫和高溫下的電功率都會發(fā)生變化，找出能使室溫和高溫時換能器功率相等的電感值，即是所需的匹配器的值。本發(fā)明可使電纜的傳輸效率顯著提高，發(fā)射機的輸出功率降低，還可使換能器在室溫和高溫時功率保持不變，使發(fā)射機的控制大為簡化。
文檔編號E21B28/00GK1464172SQ0213244
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者曹志道, 趙樹山, 羅德坤, 杜文, 柳春雨, 黃翠凝, 申華楠 申請人:哈爾濱蘭德超聲設(shè)備有限公司