油井内管接头检测方法的研究

论文摘要

油井在定期检修时,油井的内管需要一根根地拔出油井。由于内管的长度长短不一,在内管被拔出油井时,工作人员无法知道内管的接头何时到达井口,因此极容易将油井损坏。所以就需要一些检测的手段来判断内管接口的位置,这在实际应用中是非常必要的。本文针对油井内管接头探测的实际问题,研制了超声波油井内管接头探测系统。该系统采用超声波测距原理,实现对油井内管接头的准确定位,从而达到检测的目的。该系统硬件部分包括超声波的发射、接收、检测、显示等;系统采用软件校正,提高了测量精度和整机的可靠性。该系统以单片机作为检测控制、数据处理的核心部件,利用超声波传感器对目标进行探测,上位机的管理和显示界面,方便了操作人员对检测的实时监控。该系统检测结果稳定可靠,检测最大误差不超过0.2cm。检测范围:最小距离3cm,最大距离30cm。本系统可以应用到一些检测精度要求较高的环境中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 超声波的历史和国内外的现状
• 1.2.1 超声波的起源和发展
• 1.2.2 国内外的发展现状
• 1.3 本文的主要工作及章节安排
• 第2章 超声波测量的原理
• 2.1 超声波的物理特性
• 2.2 测距原理以及测距方法
• 2.2.1 超声波的测量方法
• 2.2.2 脉冲回波法
• 2.2.3 其它测距方法
• 2.3 超声波换能器的结构与工作原理
• 2.4 本章小结
• 第3章 超声波测距系统的硬件设计
• 3.1 超声波检测系统的整体设计与工作过程
• 3.1.1 超声波检测系统的功能模块
• 3.1.2 超声波检测系统的工作过程
• 3.2 单片机的选择与整体模块设计
• 3.2.1 AT89S52单片机的介绍
• 3.2.2 单片机的引脚介绍
• 3.3 超声波测距的工作频率选择
• 3.4 方案中单探头和双探头的选择
• 3.5 超声波的发射与接收电路
• 3.5.1 超声波发射电路
• 3.5.2 超声波接收电路
• 3.6 本章总结
• 第4章 超声波检测系统的软件实现
• 4.1 下位机开发工具与开发环境以及编程优化
• 4.2 超声波检测系统
• 4.2.1 下位机程序结构
• 4.2.2 上位机系统的软件设计
• 4.2.3 本检测系统的优点
• 4.3 测量中使用的误差补偿算法
• 4.3.1 温度的补偿和硬件延迟补偿
• 4.3.2 时间的修正
• 4.3.3 固定距离标正
• 4.3.4 随机误差修正
• 4.4 本章总结
• 第5章 超声波测距系统的试验结果
• 5.1 试验过程
• 5.2 误差分析
• 第6章 超声波探测的改进的研究
• 6.1 伪随机序列的方法
• 6.1.1 伪随机序列相关性
• 6.1.2 伪码测距
• 6.2 其他的超声波测距高效方法
• 6.3 本章总结
• 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文
• 附录: 超声波检测系统电路图