RO Scientific的客戶需要開發(fā)一種自動的滲透儀。因為在特定地點鉆探的投入非常昂貴，決策很大程度上取決于對預期巖心樣品進行的巖石滲透率的測量，所以準確測量巖石滲透率對于石油和天然氣行業(yè)至關重要。目的是設計一種能夠提供快速，可靠的磁導率測量的設備，在大型巖心樣品上具有前所未有的準確性和可重復性。
測量巖心樣品中磁導率的過程更像一種藝術(shù)，它很大程度取決于執(zhí)行測量的技術(shù)人員的才能和專業(yè)知識。整個過程是勞動密集型且耗時的工作。RO Scientific的客戶希望將這個過程自動化，并且要求它達到和測量專家一樣的測試效果，同時可以在短時間內(nèi)完成測量。
解決方案：
RO Scientific之所以選擇樹莓派平臺，是因為它們需要盡可能小的體積，但能夠提供足夠的計算能力來執(zhí)行一些基本的機器視覺，進行實時數(shù)據(jù)采集和處理，并通過Wi-Fi將結(jié)果傳輸?shù)竭h程接口。選擇MCC DAQ HAT是因為它們具有高速進行準確測量的能力。
整個設備由高分辨率相機，X-Y工作臺，控制器，樹莓派4，MCC 118和MCC 134 DAQ HAT組成。HAT可同時測量四個壓力傳感器，一個高精度溫度傳感器和兩個熱電偶，用于測量緩慢變化的溫度測量值，例如環(huán)境溫度。
使用基于Linux®的開源MCC通用庫對系統(tǒng)進行了編程。完全可控軟件對RO Scientific至關重要，因此他們可以在客戶需求發(fā)生變化時隨時提供更新。
執(zhí)行：
該系統(tǒng)使用高分辨率攝像機掃描測量表，確定巖石樣品的邊緣。然后，氣動執(zhí)行器將探頭降低到樣品表面，然后將氣體（通常為氮氣）注入巖石樣品中。在幾個點測量壓力，并記錄溫度數(shù)據(jù)。確定氣體粘度?？焖夙憫膲毫鞲衅饕?0kS/s的速度進行測量，監(jiān)控壓力衰減。根據(jù)該壓力衰減曲線，結(jié)合其他壓力和溫度測量值，可以計算出樣品的滲透率。在樣品中的多個位置重復此過程。
結(jié)論：
RO Scientific使用了最新的滲透率測量研究，并將決策過程轉(zhuǎn)化為代碼。使整體測量時間減少了90％，并且測量結(jié)果與人類專家進行的測量一樣準確，并且同樣重要的是，使整個過程具有可重復性。
數(shù)據(jù)通過WiFi發(fā)送到遠程觸摸屏界面操作員可以實時查看氣壓，溫度和流量數(shù)據(jù)。
探針滲透儀使用X-Y控制系統(tǒng)以不到1毫米的精度對巖心樣品進行測量。樹莓派4是該解決方案的核心，可為機器視以及數(shù)據(jù)采集和控制功能提供足夠的處理能力。
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