소개
RO Scientific은 루마니아의 소규모 엔지니어링 회사이자 MCC 유통업체이며 맞춤형 DAQ 솔루션 제공을 전문으로 합니다. 시스템 설계 및 소프트웨어 개발에 대한 전문 지식을 갖춘 고객은 상용 솔루션이 너무 비싸거나 요구 사항에 완전히 맞지 않을 때 솔루션을 찾습니다.

그러한 고객 중 하나는 자동화된 투과율 측정기 개발에 대한 요구 사항이 있었습니다. 정확한 암석 투과도 측정은 석유 및 가스 산업에서 매우 중요합니다. 특정 지점을 시추하는 데 드는 비용이 많이 드는 결정은 예상 코어 샘플에서 수행되는 투과도 측정에 크게 의존하기 때문입니다.

개발된 제품은 완전 자동, 이중 정상/비정상 상태, 2D 사전 정의 및 임의 측정 패턴 투과도계입니다. 목표는 대규모 코어 샘플에 대해 전례 없는 정확도와 반복성으로 빠르고 안정적인 투자율 측정을 제공할 수 있는 장치를 설계하는 것이었습니다.

도전
핵심 샘플의 투과성을 측정하는 과정은 측정을 수행하는 기술자의 재능과 전문성에 달려 있는 예술과도 같습니다. 전체 프로세스는 노동 집약적이며 시간이 많이 걸립니다. RO Scientific의 고객은 이 프로세스를 마치 인간 전문가가 수행하는 것처럼 짧은 시간 안에 자동화하기를 원했습니다.

해결책
RO Scientific은 기본적인 머신 비전을 수행하고, 실시간 데이터 수집 및 처리를 수행하고, Wi-Fi를 통해 원격 인터페이스로 결과를 전송하는 데 충분한 계산 능력을 제공할 수 있는 가능한 한 작지만 가능한 것이 필요했기 때문에 Raspberry Pi 플랫폼을 결정했습니다. . MCC DAQ HAT는 고속에서 정확한 측정이 가능하기 때문에 선택되었습니다.

                                                                                               데이터는 작업자가 실시간으로 가스 압력, 온도 및 유량 데이터를 볼 수 있는 원격 터치 스크린 인터페이스로 WiFi를 통해 전송됩니다.

완성된 기계는 고해상도 카메라, X-Y 테이블, 컨트롤러, Raspberry Pi 4, MCC 118 및 MCC 134 DAQ HAT로 구성됩니다. HAT는 4개의 압력 센서, 1개의 고정밀 온도 센서 및 2개의 열전대를 측정하여 주변 온도와 같이 느리게 변화하는 온도 측정을 측정합니다.

                                                                              Probe Permeameter 기계는 1밀리미터 미만의 정밀도로 X-Y 제어 시스템을 사용하여 코어 샘플을 측정합니다.

                                                                        Raspberry Pi 4 보드는 머신 비전과 데이터 수집 및 제어 기능에 충분한 처리 능력을 제공하는 솔루션의 핵심입니다.

시스템은 Linux®용 오픈 소스 MCC Universal Library를 사용하여 프로그래밍되었습니다. RO Scientific은 소프트웨어를 완전히 제어하여 고객의 요구 사항이 변경될 때마다 업데이트를 제공할 수 있도록 하는 것이 중요했습니다.

작업
고해상도 카메라를 사용하여 시스템은 측정 테이블을 스캔하여 암석 샘플의 가장자리를 결정합니다. 그런 다음 공압 작동기가 프로브를 샘플 표면으로 낮추고 가스(일반적으로 질소)가 암석 샘플에 주입됩니다. 여러 지점에서 압력이 측정되고 온도 데이터가 기록됩니다. 가스 점도가 결정됩니다. 빠르게 반응하는 압력 센서는 10kS/s로 측정하여 압력 감소를 모니터링합니다. 이 압력 감쇠 곡선에서 다른 압력 및 온도 측정과 함께 샘플 투과성이 계산됩니다. 이 프로세스는 샘플 내의 여러 위치에서 반복됩니다.

결과
RO Scientific은 최신 투자율 측정 연구를 사용하고 의사 결정 프로세스를 코드로 변환했습니다. 그 결과 전체 측정 시간이 90% 단축되었으며 측정은 인간 전문가가 수행할 때만큼 정확하고 전체 프로세스를 반복 가능하게 만드는 중요한 것으로 입증되었습니다.