双向远程控制试的压力计理论模型与压力计实际设计

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　　双向远程控制试的压力计理论模型与压力计实际设计：压力计作为井下油气参数数据的主要采集单元，其特性会对试井分析产生直接的影响，为了确定和评价这种影响的程度，现在比较常用的方法是采用计算机模拟分析法(也称转换函数法)。该模型是基于已有的压力计性能规格、测试质量控制和通用压力传感器的基本物理学原理，主要应用于评估包括温度响应、噪声和非理想电子压力设备对数据处理的影响。
　　压力计转换函数建立了压力温度输出响应与输入压力温度间的关系。如果压力计传感器和数据处理都是理想的，就会产生精确代表每时刻被测压力P(t)所对应的输出r(t)；如果压力计不是理想的，那么，测量值就会含有短期漂移、长期漂移和噪声等误差。
　　对于压力计，其输出r(t)与已知的压力和温度之间的关系可以表示为：
　　r(t)=g[P(t)，T(t)，压力计参数]
　　这里g为压力计转换函数，它提供了静态和动态关系的数学描述，即它给出了已知输入和压力计参数去计算压力计输出的规则，另外它还可以用一种一致合理的方法来定义压力计规格和质量控制参数。
　　压力转换函数可以根据压力计规格、校准数据及质量控制测试结果来确定。一般的压力计模型包括下列特性参数：r1=短期漂移(小于24hr)，MPa；r2=长期漂移(大于24hr)，MPa；r3=温度梯度引起的压力误差，MPa；r4=压力测试噪声误差，MPa。
　　压力计实际设计
　　电子压力计是一类比较有特点的测量系统，实际上它属于信号采集系统，其输入是压力温度模拟信号，输出则是量化后的数字量。实际模块大致可分为三块：模拟部分、数字部分和电源管理部分。
　　其中模拟电路部分的主要功能为经低通滤波处理滤除经电缆传输后压力计信号中的高频分量，并将模拟信号进行数字化处理。
　　数字电路部分考虑到长线传输的系统频带限制，及压力计信号输出采用的部分响应基带传输方式，所以原始信号需经过硬件电路处理恢复出数据信号供主处理器处理。
　　数字信号首先经过去除毛刺后分成两路，一路未进行任何处理，另一路经过由两片FIFO寄存器和一片移位寄存器构成的移位电路，经过精确位移的信号与原信号进行异或操作，恢复出数据信号，再经过滤波处理然后直接送给主处理器进行相关处理，并在指定端口处发送出去。该电路中配备一定频率的振荡器，经分频后作为队列寄存器和移位寄存器的驱动时钟信号。
　　电源管理模块提供了系统各个模块所需的工作电压，并具有高温保护功能，当温度过高时电源自动断电，并在掉电时将滤波电路的反馈回路切断，当温度降低时可自动恢复工作，实现对滤波电路的温度控制。
　　压力计控制系统采用一套完备的压力计管理通信协议集，规定了数据的具体格式，包括帧分类方式、帧长度判定格式、帧数据意义定位等。该套通信协议集支撑了整个系统稳定可靠地工作，充分满足了井上井下交互通信及实际油井测试工作的需要。
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