虚拟仪器串口采集模拟钻柱动态力测量技术研究

"该文主要探讨了一种基于虚拟仪器串口采集技术的模拟钻柱动态力测量方法，针对VISA方法在串行通信中的局限性，如循环查询导致的响应慢和线程占用问题，研究并实现了利用MSComm控件进行串口中断采集的多线程设计。该设计应用于一种无线测量装置，能够在模拟钻柱旋转时，实时监测轴向力、侧向力和扭矩等关键参数。实验验证表明，该装置在不同钻压和井斜角条件下能有效测量模拟钻柱的动态力学特性，为钻具组合的井斜控制机理理论分析提供了实验支持。该研究由国家自然科学基金资助，主要研究人员来自中联煤层气有限责任公司和北京航空航天大学国防重点学科实验室。" 本文详细介绍了如何利用虚拟仪器技术来优化串口通信在模拟钻柱动态力测量中的应用。虚拟仪器串行通信以其操作简便和节省成本的优势被广泛应用，但传统的VISA方法在处理数据时存在循环查询的弊端，这导致响应速度较慢且占用大量线程时间。为解决这一问题，研究者提出了一种结合虚拟仪器的I/O子系统和数据同步策略，通过使用MSComm控件实现串口中断采集的多线程设计。 在具体实现中，该研究团队设计并研制了一种基于虚拟仪器平台的无线测量装置。该装置能够实时监测钻柱在旋转过程中的轴向力、侧向力和扭矩变化，这些都是钻井作业中至关重要的力学参数。通过对不同钻压和井斜角条件下的模拟实验，该装置成功地展示了其实时测量动态力的能力，为深入理解底部钻具组合在井斜控制中的力学行为提供了实验数据。 文章指出，这种基于虚拟仪器的串口采集技术改进了传统方法的效率问题，使得在模拟实验环境中可以更精确、更快速地获取钻柱的动态力学信息。这对于进一步研究钻井工程中的力学模型，尤其是井斜控制的理论分析，具有重要的实践意义。 关键词：虚拟仪器；串口采集；MSComm控件；模拟钻柱；动态力 这项工作不仅展示了虚拟仪器技术在复杂工业应用中的创新应用，还强调了软件和硬件结合在解决实际工程问题中的潜力。通过优化串口通信和采用中断采集，研究人员提高了数据获取的速度和准确性，为能源领域的研究提供了有力工具。