【摘 要】
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磁感应耦合传输技术是一种高效的随钻数据传输技术.分析了感应耦合线圈的磁感应传输机理,以成熟的高频变压器电路模型为基础,建立了感应耦合器的电路模型.基于磁感应传输原理
【机 构】
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中石化胜利石油工程公司钻井工艺研究院,山东东营,257017;中石油燃料油有限责任公司青岛仓储分公司,山东青岛,266599
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磁感应耦合传输技术是一种高效的随钻数据传输技术.分析了感应耦合线圈的磁感应传输机理,以成熟的高频变压器电路模型为基础,建立了感应耦合器的电路模型.基于磁感应传输原理设计了耦合器,并选择锰锌铁氧体作为磁芯材料.利用COMSOL软件建立磁感耦合器的二维轴对称模型.该模型由铜导线圈、“U”型铁氧体和空气域组成.通过该模型研究了耦合器的磁场分布及频率特性,结果表明:“U”型铁氧体中的磁场强度远大于周围空气的磁场强度,原边线圈的“U”型铁氧体磁场强度最大,副边线圈的磁场强度次之;磁感应耦合器输出信号幅值随着两个耦合器间距的增大而减小;随着频率的增大,输出信号的幅值先增大后减小,频率为2.1MHz时幅值最大.实验所得耦合器频率特性曲线与仿真结果较为吻合,验证了磁感应电路模型的有效性,为该技术的进一步研究提供了理论支持.
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