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摘要
针对当前水驱开发油田井下注入水的颗粒度难以实现外场在线检测的技术难题,设计了一个基于光学散射原理的注入水颗粒度的在线检测光学系统。采用波长为640nm的激光光束,通过4×准直扩束系统获得了8mm的照明孔径。利用光瞳匹配和像差平衡,完成了直径为42mm的紧凑型光学系统的优化设计,该系统可实现1～100μm粒径的井下实时在线检测。光学系统的焦距为50mm,视场角为17°,通光口径为8mm,所有视场点斑半径均小于6μm,可有效避免非散射光对感光环带能量的干扰。利用样机对标准颗粒试样进行检测,测试误差小于5%,满足设计要求,从而验证了设计系统的可行性和合理性。
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单位中国科学院大学; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院
