超聲波采油技術(shù)是利用大功率發(fā)射型超聲波換能器發(fā)出的超聲波使地層介質(zhì)作激烈機(jī)械振動(dòng)，在地層中超聲波傳播時(shí)作用距離相對(duì)較遠(yuǎn)，它可以破壞堵塞顆粒與儲(chǔ)層巖石之間的凝聚力，從而使傳播時(shí)作用距離相對(duì)較遠(yuǎn)，近井地帶孔隙或孔隙喉道內(nèi)附著的堵塞物疏松、脫落，并隨其后的排液排出地層，起到疏通泄油通道，提高產(chǎn)量的作用。    以前的超聲波采油換能器只有大功率而耐高溫性能比較差，在100攝氏度的油井中因自身的能量消耗溫度會(huì)很高，使換能器漏電流很大，致使超聲波采油效率很低。原因是壓電陶瓷材料性能的電導(dǎo)率高所造成的?？紤]到環(huán)境溫度對(duì)超聲波傳播速度的影響，通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)傳播速度予以校正，以提高測(cè)量精度。近保定市宏聲聲學(xué)器材廠(chǎng)技術(shù)人員研制出了新型壓電陶瓷材料，該材料保留了壓電陶瓷大功率的特征，同時(shí)具有高壓電常數(shù)，高機(jī)電轉(zhuǎn)換效率，極低的電導(dǎo)率，用該壓電陶瓷制作的超聲波采油換能器可在150攝氏度深井中超聲驅(qū)油，解決了深井難以超聲波采油的難題。目前用該壓電陶瓷制作的超聲波采油換能器已在勝利油田采油廠(chǎng)采油多井次，用戶(hù)反應(yīng)良好。                                  

為了適應(yīng)各種不同的用途和要求,國(guó)內(nèi)外對(duì)PZT陶瓷進(jìn)行了廣泛的摻雜改性研究.PZT壓電陶瓷的摻雜改性主要有以下幾個(gè)方面:

.1　軟性摻雜　這種摻雜是指La3 、Bi3 、Nb5 、W6 等離子分別置換Pb2 或(Zr,Ti)4 等離子,在晶格中形成一定量的正離子缺位(主要是A位),由此導(dǎo)致晶粒內(nèi)疇壁容易移動(dòng),結(jié)果使矯頑場(chǎng)降低,使陶瓷的極化變得容易,因而相應(yīng)地提高了壓電性能.但空位的存在增加了陶瓷內(nèi)部的彈性波的衰減,引起機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm和電氣品質(zhì)因數(shù)Qe的降低,但其介電損耗增大,因而這類(lèi)摻雜的PZT壓電陶瓷通常稱(chēng)為“軟性”P(pán)ZT壓電陶瓷,適于制備高靈敏度

.2　硬性摻雜　這類(lèi)摻雜與離子軟性摻雜的作用相反:離子置換后在晶格中形成一定量的負(fù)離子(氧位)缺位,因而導(dǎo)致晶胞收縮,抑制疇壁運(yùn)動(dòng),降低離子擴(kuò)散速度,矯頑電場(chǎng)增加,從而使極化變得很困難,壓電性能降低,Qm和Qe變大,介電損耗減少.具有這類(lèi)摻雜物的PZT壓電陶瓷稱(chēng)為“硬性”P(pán)ZT壓電陶瓷,的傳感器元件.這類(lèi)摻雜報(bào)道較多的是La3 和Nb5 [

輸出功能

所有系列的超聲波傳感器都有開(kāi)關(guān)量輸出型產(chǎn)品。一些產(chǎn)品還有2路開(kāi)關(guān)量輸出。大多數(shù)產(chǎn)品系列都能提供具有模擬量電流或是模擬電壓輸出的產(chǎn)品。

噪聲抑制

金屬敲擊聲、轟鳴聲等噪聲不會(huì)影響超聲波傳感器的參數(shù)賦值，這主要是由于頻率范圍的優(yōu)選和已獲的噪聲抑制電路。

同步功能

超聲波傳感器的同步功能可防干擾。他們通過(guò)將各自的同步線(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)同步功能。它們同時(shí)發(fā)射聲波脈沖，象單個(gè)傳感器一樣工作，同時(shí)具有擴(kuò)展的檢測(cè)角度。

交叉問(wèn)題

交叉問(wèn)題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波，經(jīng)過(guò)鏡面反射，被傳感器Z和Y獲得，這時(shí)Z和Y會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)來(lái)計(jì)算距離值，從而無(wú)法獲得正確的測(cè)量。

解決的方法可以通過(guò)對(duì)每個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼。讓每個(gè)超聲波傳感器只聽(tīng)自己的聲音。

交叉問(wèn)題

交叉問(wèn)題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波，經(jīng)過(guò)鏡面反射，被傳感器Z和Y獲得，這時(shí)Z和Y會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)來(lái)計(jì)算距離值，從而無(wú)法獲得正確的測(cè)量。

解決的方法可以通過(guò)對(duì)每個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼。讓每個(gè)超聲波傳感器只聽(tīng)自己的聲音。