Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку

Описано новий метод ехолокації в акустичних хвилеводах із використанням багатомодової структури сигналу, який усуває похибку вимірювання відстані, обумовлену відсутністю даних про швидкість звуку і не потребує реперних відбивачів. Запропоновано методику його реалізації в артезіанських і спостережних...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Системні дослідження та інформаційні технології
Дата:	2011
Автори:	Науменко, І.Я., Кизима, В.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України 2011
Теми:	Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50089
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку / І.Я. Науменко, В.І. Кизима // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2011. — № 1. — С. 111-118. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-50089
record_format	dspace
spelling	Науменко, І.Я. Кизима, В.І. 2013-10-04T19:06:04Z 2013-10-04T19:06:04Z 2011 Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку / І.Я. Науменко, В.І. Кизима // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2011. — № 1. — С. 111-118. — Бібліогр.: 10 назв. — укр. 1681–6048 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50089 622.248 Описано новий метод ехолокації в акустичних хвилеводах із використанням багатомодової структури сигналу, який усуває похибку вимірювання відстані, обумовлену відсутністю даних про швидкість звуку і не потребує реперних відбивачів. Запропоновано методику його реалізації в артезіанських і спостережних свердловинах та наведено результати лабораторного експерименту. Описан новый метод эхолокации в акустических волноводах с использованием многомодовой структуры сигнала, который устраняет погрешность измерения расстояния, обусловленную отсутствием данных о скорости звука и не требует реперных отражателей. Предложена методика его реализации в артезианских и наблюдательных скважинах и приведены результаты лабораторного эксперимента. The new method of echo sounding in acoustic wave guides, using multimode structure of signal, which eliminates range measurement error, resulted by absence of a priori data about acoustic velocity and needn’t reference rejectors is described. The way of its implementation in artesian and inspection wells is proposed, lab test results are given. uk Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України Системні дослідження та інформаційні технології Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку Эхолокация в волноводах при отсутствии реперов и априорных данных о скорости звука Echo sounding in wave guides with out reference and a priori data about acoustic velocity and points Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
spellingShingle	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку Науменко, І.Я. Кизима, В.І. Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем
title_short	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
title_full	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
title_fullStr	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
title_full_unstemmed	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
title_sort	ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку
author	Науменко, І.Я. Кизима, В.І.
author_facet	Науменко, І.Я. Кизима, В.І.
topic	Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем
topic_facet	Математичні методи, моделі, проблеми і технології дослідження складних систем
publishDate	2011
language	Ukrainian
container_title	Системні дослідження та інформаційні технології
publisher	Навчально-науковий комплекс "Інститут прикладного системного аналізу" НТУУ "КПІ" МОН та НАН України
format	Article
title_alt	Эхолокация в волноводах при отсутствии реперов и априорных данных о скорости звука Echo sounding in wave guides with out reference and a priori data about acoustic velocity and points
description	Описано новий метод ехолокації в акустичних хвилеводах із використанням багатомодової структури сигналу, який усуває похибку вимірювання відстані, обумовлену відсутністю даних про швидкість звуку і не потребує реперних відбивачів. Запропоновано методику його реалізації в артезіанських і спостережних свердловинах та наведено результати лабораторного експерименту. Описан новый метод эхолокации в акустических волноводах с использованием многомодовой структуры сигнала, который устраняет погрешность измерения расстояния, обусловленную отсутствием данных о скорости звука и не требует реперных отражателей. Предложена методика его реализации в артезианских и наблюдательных скважинах и приведены результаты лабораторного эксперимента. The new method of echo sounding in acoustic wave guides, using multimode structure of signal, which eliminates range measurement error, resulted by absence of a priori data about acoustic velocity and needn’t reference rejectors is described. The way of its implementation in artesian and inspection wells is proposed, lab test results are given.
issn	1681–6048
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/50089
citation_txt	Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку / І.Я. Науменко, В.І. Кизима // Систем. дослідж. та інформ. технології. — 2011. — № 1. — С. 111-118. — Бібліогр.: 10 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT naumenkoíâ eholokacíâuhvilevodahzavídsutnostíreperívtaapríornihdanihprošvidkístʹzvuku AT kizimaví eholokacíâuhvilevodahzavídsutnostíreperívtaapríornihdanihprošvidkístʹzvuku AT naumenkoíâ éholokaciâvvolnovodahpriotsutstviireperoviapriornyhdannyhoskorostizvuka AT kizimaví éholokaciâvvolnovodahpriotsutstviireperoviapriornyhdannyhoskorostizvuka AT naumenkoíâ echosoundinginwaveguideswithoutreferenceandaprioridataaboutacousticvelocityandpoints AT kizimaví echosoundinginwaveguideswithoutreferenceandaprioridataaboutacousticvelocityandpoints
first_indexed	2025-11-27T05:23:12Z
last_indexed	2025-11-27T05:23:12Z
_version_	1850798264219074560
fulltext	© І.Я. Науменко, В.І. Кизима, 2011 Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 111 TIДC МАТЕМАТИЧНІ МЕТОДИ, МОДЕЛІ, ПРОБЛЕМИ І ТЕХНОЛОГІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ УДК 622.248 ЕХОЛОКАЦІЯ У ХВИЛЕВОДАХ ЗА ВІДСУТНОСТІ РЕПЕРІВ ТА АПРІОРНИХ ДАНИХ ПРО ШВИДКІСТЬ ЗВУКУ І.Я. НАУМЕНКО, В.І. КИЗИМА Описано новий метод ехолокації в акустичних хвилеводах із використанням багатомодової структури сигналу, який усуває похибку вимірювання відстані, обумовлену відсутністю даних про швидкість звуку і не потребує реперних відбивачів. Запропоновано методику його реалізації в артезіанських і спосте- режних свердловинах та наведено результати лабораторного експерименту. ВСТУП Метод ехолокації широко використовується під час вимірювання відстані в різних протяжних конструкціях, якими є акустичні хвилеводи. До таких, зокрема, можна віднести нафтові, газові та артезіанські свердловини, трубо- проводи, а також спостережні свердловини та інші подібні конструкції. Об’єктом локації зазвичай може бути рівень рідини в міжтрубному прос- торі свердловин (рівень нафти або підземної води) або рівень пального в баках чи резервуарах, якщо для цього використовується хвилеводний акус- тичний рівнемір [1, 2]. У горизонтальних трубопроводах об’єктом ехолока- ції може бути пересувна система діагностики, що здійснює внутрішній контроль стану газових труб на великих відстанях (десятки кілометрів). У зазначених випадках ехолокація здійснюється в газовому середовищі, швид- кість звуку в якому часто невідома, оскільки суттєво залежить від низки па- раметрів — складу газу, температури, тиску, вологості [3] і може знаходи- тись у широких межах — від 250 м/с (вуглекислий газ) до 430 м/с (метан). Це призводить до великих, інколи неприйнятних похибок акустичного ме- тоду. У нафтових та артезіанських свердловинах цю проблему частково ви- рішують розрахунковим методом [4], або за допомогою штатних реперів та з’єднувальних муфт [5, 6]. Це дозволяє визначити середню швидкість звуку і вийти на точності вимірювання відстані від 0,5–1 % у нафтових до 0,1– 0,2 % в артезіанських свердловинах. Проте у багатьох випадках з’єднувальні муфти не виявляються акустичним методом, а репери відсутні або їхнє встановлення неможливе з технологічних чи інших причин. До такого класу належать однотрубні конструкції — трубопроводи та спостережні свердло- вини, через які здійснюють контроль рівня підземної води, а також хвиле- водні акустичні рівнеміри пального, в яких за акустичний хвилевід викорис- товуються труби певного діаметра. Як показує аналіз літературних джерел І.Я. Науменко, В.І. Кизима ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 112 дотепер вважалося, що в такому випадку точне вимірювання відстані в про- тяжних хвилеводах через газове середовище неможливе. Це обґрунтовува- лося тим, що акустичні рівнеміри такого типу слід будувати за принципом роботи в режимі «вузької труби» [2, 7], в якому для ехолокації використову- ється лише нульова хвиля акустичного сигналу (плоска хвиля). Вибираючи таким чином робочу частоту, розробники прагнули позбутися хвиль вищих порядків, оскільки вони беруть на себе частину енергії зондуючого сигналу, зменшуючи при цьому енергію нульової хвилі, і, відповідно, завадостійкість всього тракту. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ У хвилеводах без реперів, як буде показано нижче, навпаки, доцільно вико- ристовувати хвилі кількох вищих порядків для визначення невідомої швид- кості звуку в газовому середовищі. Для цього достатньо належним чином обрати робочу частоту, розділити в часі ехо-сигнали різних хвиль та синте- зувати алгоритм вимірювання. Розглянемо цю методику на прикладі ехоло- кації у трьох типах хвилеводів. ПЛОСКИЙ ХВИЛЕВІД В ідеальному плоскому хвилеводі, обмеженому жорсткими границями, мо- жуть існувати нормальні хвилі, які зазвичай виражають такими гармонічни- ми функціями: ( ) ( ) { }xtjzAtzx nnnn ξως −=Φ expcos,, , (1) де h n n πς = — вертикальна складова хвильового числа; 2 1 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛−= kh nkn πξ — поздовжня його складова. Крім того, у наведених формулах використано такі позначення: ),,( tzxΦ — потенціал швидкості; nA — амплітуда потен- ціалу швидкості; h — висота хвилеводу; fπω 2= — кругова частота; 0/ ck ω= — хвильове число для вільного простору, в якому швидкість по- ширення звуку дорівнює 0c ; …,2,1,0=n — номер нормальної хвилі; z — вертикальна координата; x — горизонтальна координата; t — час. На рис. 1 наведено схему ехолокації в такому хвилеводі з використан- ням хвиль 0-го порядку ( 0p , плоска хвиля) та нормальної хвилі 1-го поряд- ку ( +θ1p , −θ1p , перша хвиля), що збуджуються акустичним випромінюва- чем (АВ). Як відомо, будь-яку нормальну хвилю можна представити як суперпозицію двох плоских хвиль, що поширюються під кутами 2/θ та 2/θ− до поздовжньої осі хвилеводу [7]. Об’єктом ехолокації у цьому випадку може бути плоска жорстка перепона, наприклад, бетонна стіна (або, як аналог, поверхня рідини в свердловині), що знаходиться на невідо- мій відстані 0x від початку координат. АВ працює в оборотному режимі, маючи змогу не тільки випромінювання, а й приймання ехо-сигналів, відби- тих від перепони. Враховуючи те, що кожна з хвиль (1) [8] проходить цей Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних … Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 113 шлях у прямому та зворотному напрямках зі своєю груповою швидкістю 2 0 1 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −= k cv n n ς для режиму ехолокації можна написати такі рівняння: 2/2/2/ 11000 nnvvvx τττ ==== … , (2) де nτ — часова затримка ехо-сигналу хвилі n -го порядку щодо моменту зондування, 00 cv = — групова швидкість плоскої хвилі. Звідси отримаємо рівняння n ln ln n v v − − = τ τ , де nl ≤ — цілі числа. (3) Вирішуючи його відносно с0, отримаємо швидкість звуку у хвилеводі за формулою 22 2 2 0 1 lnn ln n ln n c − − − −⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ = ςς τ τ τ τ ω . (4) Якщо використовувати лише хвилі нульового та першого порядків, що доцільно з практичних міркувань, вираз для швидкості звуку набуває прос- того вигляду 2 1 0 0 1 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= τ τ π ωhc . (5) Таким чином, за відомої робочої частоти та висоти хвилеводу викорис- товуючи ехо-сигнали лише двох хвиль ( 0=n та 1=n ) можна визначити не- відому швидкість звуку 0c . Висота хвилеводу h у цьому разі відіграє роль своєрідного репера або міри відстані. Далі для визначення відстані 0x достатньо використати співвідношення (2). Аналогічним шляхом можна визначити також швидкість звуку у хвиле- водах інших конструкцій. Покажемо це на прикладі трубного хвилевода та хвилевода типу «труба в трубі», які широко використовуються на практиці. ТРУБНИЙ ХВИЛЕВІД Прикладами таких хвилеводів можуть бути спостережні свердловини, в яких необхідно вимірювати рівень підземної води, або хвилеводні трубчасті рівнеміри пального для резервуарів, в яких ехолокація рівня рідини здійс- нюється через газове середовище. Поширення хвиль у трубному хвилеводі в перерізі відбувається анало- гічно попередньому випадку (рис. 1). За умови радіально-симетричного збу- дження [7, 8] акустичне поле в ньому описують такими функціями: ( ) { }xtjrJAtrx nnnn ξως −=Φ exp)(,, 0 , (6) І.Я. Науменко, В.І. Кизима ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 114 де 0J — функція Бесселя 0-го порядку, 1r n n α ς = — радіальна складова хви- льового числа, 2 1 1 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= kr k n n α ξ — поздовжня його складова, 1r — внут- рішній радіус труби. Крім того, …;17,10;02,7;83,3;0=nα — нулі функції Бесселя 1-го по- рядку, що випливає з граничних умов для одинокої труби [9]. Таким чином в одинокій трубі без реперів також можна визначити невідому швидкість звуку с0 за формулою (4) і відстань до об’єкта 0x . Зокрема, у випадку вико- ристання хвиль нульового та першого порядків вираз для швидкості звуку набуває вигляду: 2 1 01 0 1 83,3 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= τ τωr c . (7) Умовою наявності лише двох перших хвиль у трубному хвилеводі є співвідношення λλ 12,161,0 1 << r . (8) ХВИЛЕВІД ТИПУ «ТРУБА В ТРУБІ» Конструкції цього типу являють собою дві радіально симетричні (коаксіаль- ні) труби, у міжтрубному просторі яких знаходиться газове середовище. Прикладом таких хвилеводів можуть бути промислові нафтові, газові та ар- тезіанські свердловини. Завдання тут також полягає у вимірюванні рівня рідини у міжтрубному просторі, яка може знаходитись на відстані від сотень метрів до кількох кілометрів відносно устя. Конструкцію такого типу хвиле- водів схематично наведено на рис. 2. У роботі [1] отримано вирази для акустичного поля в таких хвилеводах та обчислено першу критичну частоту в залежності від діаметрів труб. Зок- рема, акустичне поле за умови радіально-симетричного збудження опису- ється такими функціями ( ) ( ) ( )( ) { }xtjrNrJrJrNAtrx nnnnnnn ξωςςςς −−=Φ exp)()(,, 021011 , (9) де 0J і 1J — функції Бесселя 0-го і 1-го порядків; 0N і 1N — функції Неймана 0-го і 1-го порядків; 1r n n α ς = — радіальна складова хвильового θ AB p1θ+ p1θ- p0 x z x0 Рис. 1. Схема ехолокації із використанням хвиль 0-го та 1-го порядків Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних … Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 115 числа; 2 1 1 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= kr k n n α ξ — поздовжня його складова; 1r — зовнішній радіус внутрішньої труби; 2r — внутрішній радіус зовнішньої труби; …44,9;31,6;20,3=nα — корені рівняння 0)()( 1 2 11 1 2 11 =⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ αααα r r JN r r NJ (10) для значення параметра .2/ 12 =rr Рівняння (10) є типовим [9] і випливає з граничних умов для міжтрубного простору. За умови використання лише хвиль нульового і першого порядків, аналогічно попередньому випадку, швидкість звуку отримаємо за простою формулою 2 1 01 0 1 20,3 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= τ τωr c . (11) Розглянуту методику ехолокації було перевірено експериментально в лабораторних умовах згідно зі схемою, наведеною на рис. 3. Для цього було створено макет ультразвукового хвилеводного ехолокатора, що може засто- совуватись для вимірювання рівня пального в резервуарах, наприклад, в ав- томобільних баках. Як хвилевід використовувалася металева трубка із внутрішнім діамет- ром 13 мм ( 5,61 =r мм) і довжиною 760 мм. На верхньому торці трубки встановлено ультразвуковий випромінювач (УЗВ) згинного типу ЕС4016 фірми Sencera. Резонансна частота випромінювача складала 40,5 кГц при смузі пропускання близько 3 кГц. Усередині хвилевода знаходилося повітря і, таким чином, довжина хвилі 3,8=λ мм. Умовою наявності лише нульової та першої хвиль є вираз (8), звідки отримуємо 3,91,5 1 << r мм. Таким чином радіус використовуваної трубки задовольняє цю умову. УЗВ збуджувався імпульсними електричними сигналами амплітудою 5В , що отримувалися від генератора зондуючого сигналу (ГЗС). Акустичні сигнали поширюва- лись у хвилеводі до рідини і в зворотному напрямку, приймались тим же УЗВ та підсилювались попереднім підсилювачем (ПП) до рівня 15,0 − В і через цифровий осцилограф подавались на USB-порт персонального p1θ+ Обсадна труба НКТ х х0 r p0 p1θ– p0 p1θ+ p1θ– З’єднувальні муфти Рідина АВ АВ Рис. 2. Схема проходження хвиль 0-го та 1-го порядків у міжтрубному просторі промислової свердловини І.Я. Науменко, В.І. Кизима ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 116 комп’ютера (ПК). Одночасно з ехо-сигналами в ПК вводилась також копія зондувального сигналу. Далі здійснювалася взаємнокореляційна обробка копії та прийнятих ехо-сигналів із подальшим обчисленням обвідної та ча- сових затримок 0τ та 1τ . Відстань до рідини обчислювалась за відомою формулою: 2/00τchp = або з урахуванням (7) )2/(1 83,3 0 2 1 01 τ τ τω ⋅⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ −= r hp . Результати експериментів наведено на рис. 4–5 у вигляді ехограм зон- дування на несівній частоті. ВИСНОВКИ Як видно з рисунків, на ехограмах чітко простежуються ехо-сигнали хвиль нульового та першого порядків, які поширюються з різними груповими швидкостями і, відповідно, мають різні затримки 0τ і 1τ . Порівнюючи ехограми для різних температур, бачимо, що у випадку підвищення темпе- ратури затримка ехо-сигналу хвилі 0-го порядку зменшується, а затримка хвилі 1-го порядку, навпаки, збільшується. Це відповідає розрахункам згід- но із формулою (2). Цікаво, що в разі неплоскої границі газ-рідина (що буває у тонких трубах завдяки поверхневому натягу рідини) між ехо-сигналами 0-ї і 1-ї хвиль з’являється третій ехо-сигнал (рис. 5). Він обумовлений тим, що під час відбиття частина енергії кожної з падаючих хвиль переходить із од- нієї в іншу. Таким чином до відбиття і після нього хвиля може поширюва- Параметри сигналу ГЗС ПП УЗВ h p Рідина до ПК Рис. 3. Ультразвуковий хвилеводний рівнемір. Схема експериментальних досліджень Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних … Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 117 тись у трубі з різними швидкостями. Назвемо його ехо-сигналом змішаної хвилі. Він є також інформативним, хоча на малих дистанціях зменшує роз- різнювальну здатність ехолокатора, тому здебільшого слід уникати його появи, наприклад, збільшенням діаметра труби. Результати вимірювання затримок ехо-сигналів, середньої швидкості звуку та відстані до рівня рі- дини, обчислених для 2-х значень температури — 24 та 54ºС, зведено в таблиці. Рис. 4. Ехо-сигнали від плоского відбивача: 1 — сигнал зондування; 2 — ехо- сигнал хвилі 0-го порядку; 3 — ехо-сигнал хвилі 1-го порядку 1 2 3 t=24ºC t=54ºC 1 2 3 0 2 4 6 8 10 12 мс 1 2 34 t=24ºC 1 2 34 t=54ºC 0 2 4 6 8 10 12 мс Рис. 5. Ехо-сигнали від випуклого відбивача: 1 — сигнал зондування; 2 — ехо-сигнал хвилі 0-го порядку; 3 — ехо-сигнал хвилі 1-го порядку; 4 — ехо-сигнал змішаної хвилі Рис. 4. Ехо-сигнали від плоского відбивача: 1 — сигнал зондування; 2 — ехо- сигнал хвилі 0-го порядку; 3 — ехо-сигнал хвилі 1-го порядку 1 2 3 t=24ºC t=54ºC 1 2 3 0 2 4 6 8 10 12 мс І.Я. Науменко, В.І. Кизима ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 118 Т а б л и ц я . Залежність результатів вимірювання від температури Затримка tº С 0τ (мс) 1τ (мс) Середня швидкість звуку с (м/с) Відстань hp (мм) 24º 4,43 7,17 339,8 752 54º 4,24 7,30 351,6 745 Зазначимо, що фактична швидкість звуку за формулою += 45,331с t607,0+ [10], складала відповідно 346,0 і 358,8 м/с, а її приріст — 6,6 %, але результат вимірювань змінився лише на 0,9 %. Отримані кількісні дані свідчать про наявність можливості підвищення точності вимірювання пропонованим методом при апріорі невідомій швид- кості звуку. Похибки в оцінці швидкості звуку (не більше 2 %) та відстані (1 % і 2 %), обумовлені похибками вхідних даних, що використовувались в експерименті. З урахуванням цих та інших особливостей, описана методика ехолокації може бути успішно використана для вимірювання рівня води в артезіанських та спостережних свердловинах, а також рівня світлих нафто- продуктів в резервуарах різної ємкості. ЛІТЕРАТУРА 1. Данилов В.Я., Науменко І.Я., Кизима В.І. Проблеми акустичного зондування свердловин та апаратний комплекс для їхнього вирішення // Системні до- слідження та інформаційні технології. — 2008. — № 1. — С. 50–62. 2. Данилов В.Я., Науменко І.Я., Кизима В.І. Вимірювання рівня рідини в нафтових свердловинах акустичним методом. Сучасний стан, проблеми, засоби // Вісн. Вінницького політехнічного ін-ту. — 2005. — № 1. — С. 30–32. 3. Науменко І.Я., Кизима В.І., Бульбас В.М. Проблеми врахування швидкості зву- ку при вимірюванні рівня рідини у нафтових свердловинах // Нафтова і газова промисловість. — 2004. — № 1. — С. 40–42. 4. Thomas L.K., Hankinson R.W., Phillips K.A. Determination of Аcoustic Velocities for Natural Gas // Journal of Petroleum Technology. — 1970. — С. 889–895. 5. Мишарин В.А., Юсупов К.С. Применение уравнения состояния реальных газов при расчете скорости звука в газовой среде скважин // Материалы науч.- практ. конф., посвященной 25-летию СибНИИП. — Тюмень: ТюмНИ. – 2000. — 200 c. 6. Науменко І.Я., Кизима В.І., Бульбас В.М., Бершадська В.В. Потенційна точність вимірювання рівня рідини в свердловинах акустичним методом з використанням з’єднувальних муфт // Нафтова і газова промисловість. — 2008. — № 4. — С. 37–39. 7. Исакович М.А. Общая акустика. — М.: Наука, 1973. — 496 с. 8. Лепендин Л.Ф. Акустика. — М.: Высш. шк., 1978. — 448 с. 9. Справочник по специальным функциям / Под. ред. М. Абрамовица и И. Стиган. — М.: Наука, 1979. — 832 с. 10. Беранек Л. Акустические измерения. — М.: Изд. иностранной л-ры, 1952. — 626 с. Надійшла 03.02.2010

Ехолокація у хвилеводах за відсутності реперів та апріорних даних про швидкість звуку

Репозитарії

Схожі ресурси