专利名称：一种提高超声增油传输电缆传输效率的匹配方法
技术领域：
本发明属于一种用于提高超声增油传输电缆传输效率的一种方法。
背景技术：
目前在超声增油技术中使用传输电缆时，在换能器端无任何措施，电缆性能很差，传输效率很低，同时由于压电陶瓷换能器有很大的静态电容，在电缆中很大的无功电流进一步降低了原本就不高的电缆传输效率。现在有人提出在发射机处的电缆输入端串入一个电感，这种方法只能改善发射机的工作状况，不能提高电缆的传输效率。另一个问题是换能器的温度性能不好。当换能器加较大电功率而发热或因地温高使换能器温度升高时(按规定不超过130℃)，其等效电参数发生很大变化。实践证明，换能器高温时电缆的效率更低。如发射机状态不便，由于换能器参数变化还使换能器所得电功率会随换能器温度升高而下降，这给发射机的控制增加了困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高超声增油专用传输电缆传输效率、且可以改善换能器的温度性能、使换能器在温度变化时功率保持不变的一种提高超声增油传输电缆效率的匹配方法。本发明的技术方案是在换能器的两端并入一个匹配器，匹配器是一个电感，匹配器的参数的计算方法如下改变电感的数值，在室温和高温下的电功率都会发生变化，计算表明，电感值变大，则室温下的电功率变大，电感值变小，则高温时换能器所得的电功率变大。找出能使室温和高温时换能器功率相等的电感值，即是所需的匹配器的值。本发明可使电缆的传输效率显著提高，发射机的输出功率降低，且可使换能器在室温和高温时功率保持不变，使发射机的控制大为简化。
图1是本发明实施例1电功率和匹配器电感量关系曲线图2是本发明实施例1匹配器结构示意图具体实施方式
1换能器的等效参数为室温时谐振频率为28KHZ，静态电容为0.233μF，谐振电阻为46.3Ω。120℃时谐振频率为28.56KHZ，静态电容为0.3145μF，谐振电阻按不变计算。电缆采用低损耗超声增油专用电缆(见另一专利申请)，长为2000米。接入匹配器，当匹配器电感量发生变化时，换能器在室温状态(20-25℃)和高温状态(120℃)下所获得的电功率如图1所示，由图可见，选用的电感为101μH，由图还可看出，电感量偏离±5％，所引起的输出功率变化小于0.3db。电感的结构是它包括磁芯1、固定片2、电感线圈3、外壳4，磁芯采用开口长“O”型微晶材料，以适应高频，电感线圈3是用多股漆包线圈绕制而成，以减少集肤效应和邻扰效应的影响。外壳4是采用钢筒，以承受高水压，磁芯1固定在固定片2上，电感线圈固定在固定片2外面的骨架上，固定片上下两端用调整螺栓5固定后固定在外壳4中，通过调节固定片2的片距，可调电感量。外壳4的两端6为匹配器的出头及和其余部件连接用，采用水密结构。外壳4内灌甲基硅油作绝缘和冷却用。
根据已知的电缆参数和换能器在室温和高温下的等效电路参数，设定电缆输入电压，按电功率与电压的平方成正比的关系改变所加电压，即可使电功率在室温下符合要求，根据传输线理论，可以算出换能器在室温和高温下的电缆效率和电缆终端直接接换能器或加上匹配器后换能器所得到的电功率。本实施例电缆传输效率为48.1％，电缆输入端需加电压1871V才能使换能器获得30KW电功率。如发射机状态不变，则高温时传输效率降为38.3％，且换能器所得的电功率下降为17.7％，接入电感量为101μH的匹配器后，则室温时电缆效率提高到65.9％，电缆输入端只需加1020V电压就能使换能器获得30KW电功率。如仍保持发射机状态不变，高温时传输效率提高到65.6％，且换能器所得的电功率保持不变(参见图1)。
具体实施例方式
2电缆长度为4000米，其他同具体实施方式
1。直接接换能器时，室温下电缆效率为31.1％，需输入1335V电压，输出功率才能达到30KW。高温时传输效率降为22.9％，输出功率下降为24.8KW。经计算，当并联电感值为350μH时，换能器在高温和在室温状态下的电功率相等。此时室温下电缆效率为38.8％，需输入1344V电压，才能使换能器获得30KW。高温时电缆效率为30％，输出功率保持不变。
权利要求
1.一种提高超声增油传输电缆传输效率的匹配方法，其特征在于它是在换能器的两端并入一个匹配器，匹配器是一个电感，匹配器的参数的计算方法如下改变电感的数值，在室温和高温下的电功率都会发生变化，根据传输线理论，计算出能使室温和高温时换能器功率相等的电感值，即是所需的匹配器的值。
2.一种实现提高超声增油传输电缆传输效率的匹配方法的匹配器，其特征在于它包括磁芯、固定片、电感线圈、外壳，磁芯采用开口长“O”型微晶材料，电感线圈是用多股漆包线圈绕制而成，外壳是采用钢筒，磁芯固定在固定片上，电感线圈固定在固定片外面的骨架上，固定片的上下两端用调整螺栓固定后装在外壳中，外壳的两端头为匹配器的出头及和其余部件连接用，采用水密结构，外壳内灌甲基硅油作绝缘和冷却用。
全文摘要
一种提高超声增油传输电缆传输效率的匹配方法，其技术方案是在换能器的两端并入一个匹配器，匹配器是一个电感，匹配器的参数的计算方法如下改变电感的数值，在室温和高温下的电功率都会发生变化，找出能使室温和高温时换能器功率相等的电感值，即是所需的匹配器的值。本发明可使电缆的传输效率显著提高，发射机的输出功率降低，还可使换能器在室温和高温时功率保持不变，使发射机的控制大为简化。
文档编号E21B28/00GK1464172SQ0213244
公开日2003年12月31日 申请日期2002年6月11日 优先权日2002年6月11日
发明者曹志道, 赵树山, 罗德坤, 杜文, 柳春雨, 黄翠凝, 申华楠 申请人:哈尔滨兰德超声设备有限公司