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。考慮到環(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采油多井次，用戶反應(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。