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电火花小孔加工过程的滑模与自适应控制 预览
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作者 叶龙 奚学程 +2 位作者 李子伦 夏蔚文 《电加工与模具》 2019年第4期10-14,19共6页
电火花小孔加工机床是为进行快速穿孔、大深径比加工、复杂型腔面加工而专用设计的一种机床。与传统的成形机钻孔相比,专用电火花小孔加工机床的穿孔速度可达30~60mm/min、加工深度可达300mm、加工孔径可至0.1~3.0mm,且能轻松穿透碳化... 电火花小孔加工机床是为进行快速穿孔、大深径比加工、复杂型腔面加工而专用设计的一种机床。与传统的成形机钻孔相比,专用电火花小孔加工机床的穿孔速度可达30~60mm/min、加工深度可达300mm、加工孔径可至0.1~3.0mm,且能轻松穿透碳化钨等难加工材料。然而,随着加工深度的增加,排屑状况恶化、加工状态趋于不稳定甚至在严重时造成加工中断,由此制约了小孔机的进一步推广。针对穿孔过程快速变化的特点,通过系统辨识的方法建立了相应的随机模型,并在此基础上分别提出滑模控制和自校正控制器,通过嵌入式平台将相应的算法做成可剪裁模块,从而实现穿孔过程的智能控制。最后开展了直径1.0mm电极的穿孔加工实验,对比验证了滑模和自校正控制算法在电火花小孔加工过程应用中的优劣。 展开更多
关键词 电火花小孔加工 滑模控制 自适应控制
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基于LaB6光电阴极的光触发赝火花电子束源实验研究
2
作者 霍卫杰 胡静 +2 位作者 曹晓彤 傅宇蕾 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期631-636,共6页
以改善空心阴极放电的性能,提高放电产生的电子束为目标,设计了光触发多电极赝火花放电腔装置。光触发用的光电阴极材料选取低功函数的LaB6材料,并以Cu为基底材料加工制作了赝火花放电装置中的核心部件--空心阴极腔。光触发放电实验结... 以改善空心阴极放电的性能,提高放电产生的电子束为目标,设计了光触发多电极赝火花放电腔装置。光触发用的光电阴极材料选取低功函数的LaB6材料,并以Cu为基底材料加工制作了赝火花放电装置中的核心部件--空心阴极腔。光触发放电实验结果显示,LaB6阴极提高了赝火花光触发模式下放电的稳定性和可控性。电子束测量结果表明,相同放电电压下,LaB6阴极中产生的电子束束流峰值与同等实验条件下的Cu阴极相比,提高了53.6%~92%;而与此同时,电子束的半高宽只改变了10.7%~18.2%。本论文中的实验结果证实了LaB6作为触发材料能够有效的加强空心阴极腔内的气体电离,从而改善光触发放电的性能。LaB6作为阴极腔材料,促进了空心阴极腔和极间的等离子体形成和发展,显著提高了放电所产生的电子束电流密度,同时并未引入过多的能量损耗过程和低速低能量电子。 展开更多
关键词 光触发 光电阴极 LaB6 赝火花电子束 空心阴极放电
高速电弧放电加工机床脉冲电源的设计与实验研究 预览
3
作者 刘美华 蒋毅 +2 位作者 安伟 高忠峰 《电加工与模具》 2019年第2期68-72,共5页
针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机... 针对高速电弧放电加工对脉冲电源的要求,设计了一种基于PS-ZVZCS、结合ARM单片机控制及保护电路的脉冲电源,能稳定输出脉宽参数可调的大电流脉冲,峰值电流达500A以上。通过对主电路的仿真分析与元器件参数优化获得理想输出,并制作样机进行实验验证,结果表明:该电源能输出电流5~500A、频率0~200Hz可调的脉冲,并可在加工过程中通过实时监测电源工作状态对其进行控制与保护,为高速电弧放电加工机床的研究提供了重要基础。 展开更多
关键词 电弧放电加工 脉冲电源 软开关
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基于电流反馈信号的电化学放电线切割加工实验研究 预览
4
作者 石子灿 蒋毅 +1 位作者 平雪良 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第5期41-46,共6页
电化学放电加工(Electrochemical Discharge Machining,ECDM)作为一种新型特种加工方法,在加工非导电硬脆材料方面具有高柔性、低成本等诸多优势。针对电化学放电线切割加工(Wire Electrochemical Discharge Machining,WECDM)方法,在基... 电化学放电加工(Electrochemical Discharge Machining,ECDM)作为一种新型特种加工方法,在加工非导电硬脆材料方面具有高柔性、低成本等诸多优势。针对电化学放电线切割加工(Wire Electrochemical Discharge Machining,WECDM)方法,在基于润湿作用的供液方式下,设计了加工回路中电流信号的采集电路,并研究了电流信号与加工状态的对应关系;搭建了基于电流反馈信号控制进给的实验平台,对石英材料进行了稳定的加工;在此基础上,探究了不同电源输入、不同电压峰值、不同进给速度以及不同控制策略等加工条件对加工性能的影响。最终,在该实验平台上实现了具有优良加工表面的微槽,槽宽低至100μm,且加工出了具有复杂形状的微型结构,验证了该反馈控制加工方法的实用性、持续性和稳定性。 展开更多
关键词 电化学放电线切割 微细加工 非导电硬脆材料 电流反馈控制进给
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三元流叶轮的电弧铣削与机械铣削组合加工 预览
5
作者 何国健 顾琳 +2 位作者 董海洪 朱颖谋 《航空制造技术》 2019年第11期39-46,共8页
首先介绍了一种实现电弧与铣削组合的加工方法及装备。其次,为验证电弧加工在航空部件生产方面的能力及其对后续精加工工艺的友好性,利用自研的高速电弧放电与机械铣削组合加工专用机床,以具有复杂曲面特征的三元流叶轮样件为例进行五... 首先介绍了一种实现电弧与铣削组合的加工方法及装备。其次,为验证电弧加工在航空部件生产方面的能力及其对后续精加工工艺的友好性,利用自研的高速电弧放电与机械铣削组合加工专用机床,以具有复杂曲面特征的三元流叶轮样件为例进行五轴电弧铣削与机械铣削组合加工试验研究。结果表明,合理安排电弧加工工序,可以在实现材料高效去除的同时,取得较优的表面质量,电弧铣削中最大材料去除率达14500mm^3/min,小能量电弧加工完成后的样件表面粗糙度Ra为12.5μm,硬度为69.4HRB,较基体硬度未有明显变化,可以很好地适应切削加工要求。后续机械铣削加工过程中,刀具磨损小、加工状态稳定,最终获得粗糙度Ra1.2μm的加工表面,且由于切削余量小,有效抑制了加工变形,样件加工结果达到设计要求,充分展现了该组合加工工艺应用于具有复杂形貌特征的航空发动机零部件制造方面的可行性。 展开更多
关键词 电弧铣削 组合加工 五轴加工 三元流叶轮 复杂曲面
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基于双重网格解耦算法的电火花成形加工工具电极损耗仿真研究 预览
6
作者 陶旭牧野 徐海华 +2 位作者 阮虢凯 康小明 《电加工与模具》 2019年第A01期30-34,共5页
开发电火花成形加工工具电极损耗仿真系统,模拟加工过程中工具电极的几何形态变化,可有效预测工具电极损耗,从而在保障工件形面精度的前提下,通过合理更换工具电极实现电极成本控制和加工效率提升。现有的工具电极损耗仿真系统的计算效... 开发电火花成形加工工具电极损耗仿真系统,模拟加工过程中工具电极的几何形态变化,可有效预测工具电极损耗,从而在保障工件形面精度的前提下,通过合理更换工具电极实现电极成本控制和加工效率提升。现有的工具电极损耗仿真系统的计算效率较低,仅适用于微细尺寸的电极;随着工具电极尺寸的增大,仿真的时间成本迅速升高,甚至超出常规计算机的运算能力。为了预测常规尺寸的工具电极损耗,提出了采用“三角形非均匀网格+方形均匀网格”的双重网格解耦算法。方形均匀网格用于材料蚀除的计算,而三角形非均匀网格用于静电场计算和放电位置的判断。该算法有效提升了工具电极损耗仿真系统的性能与运算能力,为常规尺寸的工具电极损耗预测提供了高效尧高精度的解决方法。 展开更多
关键词 电火花成形加工 工具电极损耗 双重网格解耦算法 蚀除模型 静电场模型
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一种新型电火花线切割加工脉冲电源的设计 预览
7
作者 官乐乐 蒋毅 +2 位作者 平雪良 宿磊 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期94-99,共6页
将混合极间检测所得脉冲类型比例用于控制机床进给系统的频率,并基于此提出了一种软件切断有害脉冲的方法,结合上、下位机之间工业以太网与CAN现场总线通信的设计及隔离驱动电路的设计,完成了脉冲电源的整体制作。实验表明,该脉冲电源... 将混合极间检测所得脉冲类型比例用于控制机床进给系统的频率,并基于此提出了一种软件切断有害脉冲的方法,结合上、下位机之间工业以太网与CAN现场总线通信的设计及隔离驱动电路的设计,完成了脉冲电源的整体制作。实验表明,该脉冲电源的加工过程具有较高的稳定性,且加工效率有较大提升。 展开更多
关键词 极间检测 有害脉冲切断 脉冲电源 加工效率
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基于力信号反馈控制的电化学放电线切割加工实验研究 预览
8
作者 石子灿 蒋毅 +1 位作者 平雪良 《制造业自动化》 CSCD 2018年第9期118-122,共5页
电化学放电加工(ECDM)作为一种新型特种加工方法,在加工非导电硬脆材料方面具有高柔性、低成本等诸多优势。针对电化学放电线切割(WECDM)加工方法,在基于润湿效应的供液方式下,搭建了基于力信号反馈控制进给的闭环加工实验平台,通过观... 电化学放电加工(ECDM)作为一种新型特种加工方法,在加工非导电硬脆材料方面具有高柔性、低成本等诸多优势。针对电化学放电线切割(WECDM)加工方法,在基于润湿效应的供液方式下,搭建了基于力信号反馈控制进给的闭环加工实验平台,通过观察分析,将加工过程分为三个不同的阶段,并提出了“进给-静止-回退”和运用PID算法的两种控制策略,分别在这两种控制策略下,采集分析了进给轴速度信号与力信号,并对石英玻璃进行了加工实验,对比开环控制与两种闭环控制的加工结果,发现运用PID算法的控制策略可以有效的提高进给轴速度的稳定性,提高加工效率,并利于改善加工表面质量。 展开更多
关键词 电化学放电线切割 微细加工 非导电硬脆材料 PID反馈控制
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基于RSM-PSO的往复走丝线切割参数多目标优化 预览
9
作者 王俊阳 沈桂旭 +2 位作者 张瑞雪 谷文婷 《电加工与模具》 2018年第5期24-28,37共6页
为了解决往复走丝线切割加工中较大加工速度和较好表面质量难以同时获得的问题,从其加工参数与表面粗糙度、材料去除率等工艺指标之间的复杂非线性关系入手,通过部分析因实验筛选出综合影响工艺指标显著的因子,并通过全因子实验对第一... 为了解决往复走丝线切割加工中较大加工速度和较好表面质量难以同时获得的问题,从其加工参数与表面粗糙度、材料去除率等工艺指标之间的复杂非线性关系入手,通过部分析因实验筛选出综合影响工艺指标显著的因子,并通过全因子实验对第一次切割的脉间/脉宽比Toff1/Ton1、第一次切割的电流I1和第二次切割的脉冲宽度Ton2对工艺指标的影响进行进一步研究。在此基础上,运用响应曲面法和粒子群算法建立多次切割参数的多目标优化模型。结果表明:所建立的多目标优化模型性能可靠,优化效果良好。 展开更多
关键词 往复走丝线切割加工 响应曲面法 粒子群算法 多目标优化 切割速度 表面粗糙度
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电子束扫描对金属表面温度场的影响 预览
10
作者 张瑞雪 胡静 +2 位作者 奚学程 傅宇蕾 《电加工与模具》 2018年第3期58-64,共7页
电子束用于金属表面抛光,能有效去除金属表面的微缺陷,提高材料性能,从而延长工件的使用寿命。采用低功耗的赝火花放电装置可产生高频高密度的电子束,用于金属表面处理。然而,入射电子束能量的非均匀分布和扫描过程中工艺参数的不合理... 电子束用于金属表面抛光,能有效去除金属表面的微缺陷,提高材料性能,从而延长工件的使用寿命。采用低功耗的赝火花放电装置可产生高频高密度的电子束,用于金属表面处理。然而,入射电子束能量的非均匀分布和扫描过程中工艺参数的不合理选择等会导致金属表面层上的温度场不均匀,进一步可能导致工件中产生残余应力,影响抛光后的表面质量。利用APDL对电子束抛光过程中的工件表面温度场进行了仿真分析。在考虑束源能量不均匀的情况下,分别研究了扫描过程中的束源功率、束斑重叠率和扫描次数三个主要工艺参数对表面温度场的影响,这将有利于获得更优的工艺参数组合,从而获得更好的表面质量和更高的加工效率。 展开更多
关键词 电子束抛光 温度场仿真 束源功率 束斑重叠率 扫描次数
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第19届国际电加工会议论文综述 预览
11
作者 裴景玉 杨飞 +4 位作者 傅宇蕾 夏蔚文 刘宏达 张瑞雪 《电加工与模具》 2018年第4期1-17,共17页
对第19届国际电加工会议论文进行了全面综述,介绍了近年来国际特种加工领域的最新研究进展,主要内容包括电火花成形加工、电火花线切割加工、电化学加工、超声加工、激光加工、增材制造、微细特种加工及相关复合加工工艺的研究成果。
关键词 特种加工 电火花成形加工 电火花线切割加工 电化学加工 超声加工 激光加工 增材制造 微细特种加工 复合加工
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高速电弧放电加工SiC/Al的放电作用力特性研究 预览
12
作者 陈吉朋 何国健 +2 位作者 刘晓 顾琳 《航空制造技术》 2018年第3期54-59,共6页
基于压电传感器,测量和研究了高速电弧放电加工SiC/Al的作用力。分析了作用力的波形特征,对比了不同放电介质中的作用力。研究了作用力的频率特性、以及作用力受脉冲宽度、峰值电流和放电电压的影响趋势,揭示了作用力与电弧放电加工... 基于压电传感器,测量和研究了高速电弧放电加工SiC/Al的作用力。分析了作用力的波形特征,对比了不同放电介质中的作用力。研究了作用力的频率特性、以及作用力受脉冲宽度、峰值电流和放电电压的影响趋势,揭示了作用力与电弧放电加工时材料抛出过程的关系,给出了高速电弧放电加工航空航天SiC/Al薄壁零件时,降低作用力的可行措施。 展开更多
关键词 电弧 放电 碳化硅铝基复合材料(SiC/Al) 作用力 薄壁件
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电火花穿孔机群孔加工路径规划算法 预览
13
作者 夏蔚文 黄广炜 +1 位作者 王军旗 《电加工与模具》 2017年第6期6-9,共4页
在使用电火花穿孔机进行自动化群孔加工时,电极需频繁地从前一个孔位移动到下一个孔位。当孔位较多时,累积的运动时间相当可观,导致整体加工效率降低。通过分析孔位的坐标和间距,基于旅行商问题近似解法和坐标排序,提出了几种有效且实... 在使用电火花穿孔机进行自动化群孔加工时,电极需频繁地从前一个孔位移动到下一个孔位。当孔位较多时,累积的运动时间相当可观,导致整体加工效率降低。通过分析孔位的坐标和间距,基于旅行商问题近似解法和坐标排序,提出了几种有效且实用的群孔加工路径规划算法,并集成在穿孔机CAM软件中。测试结果表明,几种算法均能有效缩短孔位间移动的总体距离,从而提高了整体加工效率。 展开更多
关键词 电火花穿孔机 CAM软件 群孔加工 路径规划算法
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基于支持向量机的高速电火花小孔加工穿透检测技术 预览 被引量:1
14
作者 王军旗 《电加工与模具》 2017年第4期56-59,67共5页
为解决高速电火花小孔加工穿透检测技术的难题,分析并提出采用支持向量机分类算法对穿透检测特征量进行处理,将小孔穿透检测看作数据分类问题,利用支持向量机构建穿透检测的SVC模型。通过实验分析和数据处理,选择脉冲宽度、脉冲间隔、... 为解决高速电火花小孔加工穿透检测技术的难题,分析并提出采用支持向量机分类算法对穿透检测特征量进行处理,将小孔穿透检测看作数据分类问题,利用支持向量机构建穿透检测的SVC模型。通过实验分析和数据处理,选择脉冲宽度、脉冲间隔、加工电流、有效放电频率和电极进给速度作为SVC模型的五个输入量,输出为是否发生穿透。穿透检测的SVC模型采用径向基核函数,通过对样本的训练学习,实现了对小孔穿透瞬间的可靠辨识。实验结果表明:在正常加工情况下,支持向量机辨识模型对不同的工件厚度均能在电极穿透工件瞬间进行有效辨别。 展开更多
关键词 电火花小孔加工 支持向量机 穿透检测
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基于极限学习机的工件厚度辨识研究 预览
15
作者 黄广炜 《电加工与模具》 2017年第4期5-9,共5页
电火花线切割加工变厚度工件时,会出现加工效率低和易断丝的现象。为了降低厚度变化对加工产生的影响,提出了基于极限学习机的工件厚度辨识方法。该方法利用加工阶梯状工件过程中采集的数据,建立了基于极限学习机的厚度辨识模型。数据... 电火花线切割加工变厚度工件时,会出现加工效率低和易断丝的现象。为了降低厚度变化对加工产生的影响,提出了基于极限学习机的工件厚度辨识方法。该方法利用加工阶梯状工件过程中采集的数据,建立了基于极限学习机的厚度辨识模型。数据验证结果表明:该模型的辨识误差小于2 mm。 展开更多
关键词 电火花线切割加工 极限学习机 工件厚度辨识
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赝火花电子束表面处理实验系统 预览
16
作者 傅宇蕾 胡静 《电加工与模具》 2017年第2期62-65,共4页
电子束加工是特种加工中高能束加工的一个分支,赝火花电子束表面处理过程是以电子为载能粒子,入射电子束与材料作用,电子的动能转变为热能,从而使材料表面的成分、组织或结构发生改变,进而改善材料表面特性的过程。由于电子束表面处理... 电子束加工是特种加工中高能束加工的一个分支,赝火花电子束表面处理过程是以电子为载能粒子,入射电子束与材料作用,电子的动能转变为热能,从而使材料表面的成分、组织或结构发生改变,进而改善材料表面特性的过程。由于电子束表面处理具有能量密度大、可控性高、需在真空下进行等独有的特点,故对赝火花电子束表面处理实验系统进行设计开发具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 魇火花电子束 表明处理 系统搭建
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电火花成形加工工具电极损耗预测 预览 被引量:1
17
作者 杨玉玄 康小明 +1 位作者 梁为 《电加工与模具》 2017年第3期16-20,共5页
电火花成形加工过程中,极间放电在蚀除工件材料的同时,也会对工具电极带来一定程度的损耗,进而影响工件的尺寸及形状精度,降低加工效率。目前普遍采用更换电极重复加工的方式来获得最终形面,需要消耗大量的工具电极和工时。针对电火花... 电火花成形加工过程中,极间放电在蚀除工件材料的同时,也会对工具电极带来一定程度的损耗,进而影响工件的尺寸及形状精度,降低加工效率。目前普遍采用更换电极重复加工的方式来获得最终形面,需要消耗大量的工具电极和工时。针对电火花加工的工具电极损耗展开了研究,通过系统地分析所得电极形面特征及进给方向与损耗量之间的关系,建立了实用的电极损耗预测模型。通过实验证明了该模型能准确预测工具电极形面损耗,为电火花加工的电极损耗预测提供了有效方法。 展开更多
关键词 电火花加工 电极损耗预测 电极形面特征 进给路径
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基于LibreCAD的电火花线切割CAM实体排序算法研究 预览
18
作者 沈桂旭 夏蔚文 +1 位作者 陶旭牧野 《电加工与模具》 2017年第5期22-25,共4页
在电火花线切割CAM软件的开发过程中,针对DXF文件的实体排序问题,提出了基于Libre CAD文件读取的实体排序算法,可同时实现封闭图形、非封闭图形及多图形文件的实体排序。通过分析DXF文件中实体自身的排序特点,提出了一种用于处理大数据... 在电火花线切割CAM软件的开发过程中,针对DXF文件的实体排序问题,提出了基于Libre CAD文件读取的实体排序算法,可同时实现封闭图形、非封闭图形及多图形文件的实体排序。通过分析DXF文件中实体自身的排序特点,提出了一种用于处理大数据量实体搜索的记忆搜索算法,基于前一步搜索的实体进行区域内智能搜索。经过数值计算及实际测试对比,记忆搜索算法能实现高适应性、高准确率、高效率的实体搜索与排序。 展开更多
关键词 电火花线切割加工 CAM软件 DXF文件 实体排序 记忆搜索算法
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电火花加工数控代码疏化方法 预览
19
作者 梁为 康小明 +1 位作者 徐海华 《电加工与模具》 2017年第1期26-29,共4页
虽然电火花加工能很好地解决高硬度材料难切削的问题,但其加工效率偏低。通过研究数控代码的密集程度对电火花加工效率的影响,并从抬刀运动的角度分析密集数控节点会使加工时间大大延长的原因,从而提出了在电极进给轨迹上以最大不干涉... 虽然电火花加工能很好地解决高硬度材料难切削的问题,但其加工效率偏低。通过研究数控代码的密集程度对电火花加工效率的影响,并从抬刀运动的角度分析密集数控节点会使加工时间大大延长的原因,从而提出了在电极进给轨迹上以最大不干涉间距选取数控节点的方式来生成数控代码的方法。一方面可大大减少数控代码量,另一方面也可避免抬刀过程频繁加减速的现象,最终有效地提升电火花加工的效率。 展开更多
关键词 电火花加工 数控代码 疏化
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注水井分层测试过程中降本增效的几种做法 预览 被引量:1
20
作者 李庚 邓晓峰 《中国设备工程》 2017年第5期126-127,130共3页
目前,在实际生产过程中,随着分层测试工作量大幅增加,测井仪器的起下频率也不断增加,仪器掉、卡井的次数也在逐步增加,从而导致测试成本增加、工作效率降低。本文通过对大量影响生产效率现象进行归集和研究,依靠规范管理、修旧利废、技... 目前,在实际生产过程中,随着分层测试工作量大幅增加,测井仪器的起下频率也不断增加,仪器掉、卡井的次数也在逐步增加,从而导致测试成本增加、工作效率降低。本文通过对大量影响生产效率现象进行归集和研究,依靠规范管理、修旧利废、技改革新等方式来提高测试时效,降低购置成本,减少仪器故障率,从而在注水井分层测试工作中实现降本增效。 展开更多
关键词 测试 电缆 维修 革新 降本增效
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