[发明专利]一种产生连续波信号发生器阀口特性模拟试验装置

摘要

本发明涉及油气钻井中井下信息传输技术，特别是钻井液连续波信号产生技术，提供一种产生连续波信号发生器阀口特性模拟试验装置。该装置主要由法兰连接管总成、阀口试验总成、数据测量设备及数据采集装置组成。试验装置核心主体为阀口试验总成，包括阀结构和驱动机构。阀结构主要由阀芯、阀座、中心轴组成，阀芯和阀座圆柱侧壁上成形多排分布的阀口。驱动机构主要由推动轴和圆盘卡座组成。推动轴和圆盘卡座通过螺纹连接，通过旋转推动轴，将推动轴的旋转运动转化为往复运动，进而推动中心轴带动阀芯运动。该试验装置可以对不同形状阀口进行试验，最终测量阀口流量系数并验证其产生连续压力波特性，从而为实现井下信息快速高效传播提供依据。

主权项

一种产生连续波信号发生器阀口特性模拟试验装置，该装置由法兰连接管总成、阀口试验总成、数据测量设备及数据采集装置组成；阀口试验总成包括阀结构和驱动机构；阀结构由阀芯、阀座、中心轴组成，其中阀芯和阀座外管壁成形有一定形状的阀口，阀芯内孔套在中心轴上端并由紧锁螺母固定，阀芯外壁面和阀座内壁面间隙配合；驱动机构由推动轴和圆盘卡座组成，推动轴和圆盘卡座通过螺纹连接，推动轴前端和中心轴后端相接触；所述阀座圆柱侧面有若干沿轴向分布的多排阀口，且每一排有若干沿径向分布阀口；所述的阀口形状曲线方程：其中：式中：pmax、pmin为与其压力信号最大、最小值，Mpa；为压力信号的初始相位，rad；ω压力信号频率，Hz；n为单层阀口数量，个；L为阀口排数，层；Cd为阀口流量系数，无量纲；Q为流体流量，m3/s，ρ为流体密度，kg/m3。