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微纳科技独家技术——圆度球度计算模块在石油天然气行业的应用开发背景 石油天然气行业:支撑剂的作用在于充填压裂产生的人工裂缝,在地层形成具有高导流能力的油气渗流通道,支撑剂的性能和在不同地层条件对支撑裂缝的渗透率的影响差异较大。支撑剂的球度和圆度对支撑剂的性能评价有很重要的影响,是正确选择和使用支撑剂的基础之一 球度(sphericity)圆度(roundness)定义颗粒接近球形的程度颗粒棱角的锋利程度或颗粒的弯曲程度公式表述Sp=dn/dvSp:球度dn:颗粒等值体积的球体直径dv:颗粒外接球体直径无明确的公式表达,通常依靠API RP56和API RP60中的标准图版进行人工判断。(详情见后面的相关内容) 一直以来,依据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5108-1997《压裂支撑剂性能测试推荐方法》定义:支撑剂的圆度是指其棱角的相对锐角和曲率的量度。实际测定使用本标准推荐的API RP56和API RP60中Krumbein与Sloss(美)1963年发表的球度、圆度图版。(如下图)http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102914332443_01_3049057_3.png采用这种人工比照的方法,对于实际操作具有以下问题:1. 人员主观因素误差:测试人员对于颗粒样品的感官印象是不能完全一样的,因此获得的数值标准就不同,换了不同的测试人员,就可能获得完全不同的测试结果。2. 无明确判断依据:人员判断时无非常明确的判断依据和计算方法,只能靠大概感觉,这样也增加了测试的不稳定性和差异性。3. 人员工作量大:以往的方法是任意取20到30粒样品颗粒进行测试,取样数量不足以获得具有代表性的数据。但是如果想要获得更多颗粒的圆度、球度数据,则会大大增强测试人员的工作量。 济南微纳科技有限公司推出针对颗粒圆度、球度进行自动分析的算法模块,配合动态或静态图像仪,即可轻松获得稳定可靠的支撑剂的球度和圆度数据。file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\ksohtml\wpsBCAA.tmp.png 技术简介 在上面的介绍中可以看到,球度算法已有较为通用的公式表达,可以直接采用计算机图形学中的相关技术进行计算,难点是对于圆度计算,并没有一个获得通用认可的计算公式,所以此模块并非一般性的套用公式计算,而是真正的针对颗粒的轮廓进行分析: 之所以在很长一段时间内、国内国外几乎没有对于圆度的自动分析模块,主要是因为传统方式的计算机图像数字化技术,无法应用于此类针对轮廓曲线的计算与判断上。因为将图形数字离散化之后,就会出现如下情况:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102914335924_01_3049057_3.png由上图可以看到这样的状态是无法进行尖锐程度的计算的。因此,必须采用一种创新的数字化方法,我们称之为基本矢量化处理。整个处理过程如下:1. 使用我们的基本矢量化算法,将离散的图形轮廓处理成带有特征的连贯线条。2. 找到其轮廓上的特征点位置。3. 算出特征点的曲率数值,再对每一个特征点进行统一标准化,然后就可根据每一个特征点的数值大小,表示出这个点的棱角锋利程度,4. 通过拟合算法对所有特征点进行拟合处理,进而算出此颗粒的总的圆度表征数值。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102914343080_01_3049057_3.png 此计算方法套用在1963年美国的球度圆度图板上,可获得几乎完美的数据匹配http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/10/201510291434_571499_3049057_3.png
前言 最近收到了2015年5月份参加的江苏出入境检验检疫局工业产品检测中心纺织实验室组织的纺织品断裂强力的测定能力验证中期结果通知单,结果满意。欣喜之余不忘把我这次的操作经验给大家分享以下,以便在以后的测试中我们的操作能力能有所提高。1. 测试前作业指导书的阅读和样品的识别很重要一般我们实验室在接收到样品的同时会收到检测的作业指导书,而作业指导书中的样品描述和注意事项的描述是我们阅读的重点,首先保证样品描述与样品的一致性同时保证样品的量要足,发现问题及时找组织单位沟通,否则等测试的时候发现问题可能会耽误结果时间。同时我们在阅读作业指导书时很多就注明了操作时的注意事项及设定参数等信息,这些是我们不容忽视的。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170906_555929_1954597_3.png图1—作业指导书中描述的操作及参数设定的注意事项2. 样品操作前的准备工作要充分在进行操作前,为了保证检测结果的准确性,我们一般会选择与参加能力验证样品相似的样品进行预测试,这样可以发现操作时的一些问题,提前解决后会在正式测试中引以为戒;2.1 预测试时我们首先要看以前的测试记录尤其是不确定度分析报告,我们往往会通过不确定度的分析报告中找出测试过程中的各种不确定度因素,从不确定度分析中有重点的分析http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170906_555930_1954597_3.png图2—不确定度分析中的不确定度排序给我们提供了操作中应该注意的信息2.2 因为样品是组织单位提供的所以均匀性不用担心,这个可以忽略。2.2 通过不确定度排序样品剪取引起的不确定度不容忽视,一般剪取过程中的有效宽度是值得注意的。因为条样法有效宽度对检测结果起到很重要的作用。所以我们一般是通过抽纱来保证样品的有效宽度http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170908_555931_1954597_3.jpg图3—样品抽纱保证有效宽度2.3 为了保证样品间的差异我们在抽纱完毕一般会通过数宽度方向上纱线的数量来保证有效宽度的结果http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170909_555933_1954597_3.jpg图4—通过数宽度方向上纱线的根数来保证宽度2.4 为了保证检测结果的准确性我们会对强力机的传感器进行选择,传感器在选择时不但要保证检测的样品结果在其范围内还要保证在传感器量程的20%-80%之内,这样测试的结果可能会更准确一些http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170913_555936_1954597_3.png图5—传感器的选择对结果起到很大作用2.5 另一个测试过程中的注意细节就是测试样品的断裂方式,一般在测试过程中可能会因为操作的不当或者样品的选择会出现异常的结果,为了保证结果准确我们一般选择中间断裂的样品,否则就要根据标准的规定将结果剔除http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170915_555937_1954597_3.png图6—样品的断裂方式3. 通过这次的操作我们的检测得到了满意结果,这就是我们操作秘籍的有效验证http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/07/201507170920_555938_1954597_3.png总之为了保证检测结果的准确性我们一定要仔细阅读检测信息,掌握主要的操作事项,同时前期的预测很重要,有助于我们及时发现问题并进行改进。通过这次能力验证的操作我发现严禁的操作态度是很重要的。“多看、多想、多做”就是我们操作的秘籍。
发挥计量对测试验证的基础支撑作用,以精准计量推动检测方法的科学验证。夯实制造业可靠性计量基础,加快机械、电子、汽车等重点行业急需的标准物质研制和应用,建立一批高准确度、高稳定性计量基准、标准,制修订一批国家计量技术规范和行业计量技术规范。加强关键计量测试技术、测量方法研究,加大测量误差、测量不确定度等计量基础理论在制造业可靠性中的应用,为制造业可靠性提升提供全产业链、全生命周期的计量测试服务。加强可靠性测试验证能力建设,支持企业结合测试验证需求改造升级试验检测设施,建设专用可靠性试验、环境适应性试验验证能力。鼓励龙头企业、高校加强与检验检测机构合作,创建国家级质量标准实验室、国家标准验证点、重点行业可靠性实验室,搭建专用可靠性试验检测环境。面向行业可靠性验证共性需求,支持第三方机构开展关键共性验证技术攻关,开发多应力综合验证、耐久性试验、计量测试等测量仪器和试验设备,构建可靠性设计与仿真、故障诊断与分析等软件工具箱,提升检验检测与试验验证能力。