Halliburton 使用 NI CompactDAQ 開發高度穩定且耐用的超音波水泥分析器

Author(s):
Rick Bradshaw - Halliburton

Industry:
Oil and Gas

Products:
NI CompactDAQ, LabVIEW

The Challenge:
設計一款堅固的獨立型超音波水泥分析器，能夠用一部輕巧可攜帶的機器控制及監督溫度和壓力。

The Solution:
使用 NI CompactDAQ 的模組化和立即可用的簡易性，製作一款高功能且具彈性的資料擷取 (DAQ) 系統。

在石油及瓦斯探勘業裡，鑽孔過程中，在鑽好油洞後，經常需要使用水泥來固定油井牆體，而油井孔往往達數千呎深。因此監視水泥的乾涸程度，以便在繼續鑽孔前確定水泥是否已固化，是非常重要的。在現場實驗室及鑽洞地點會使用超音波水泥分析器 (Universial Concrete Anaylzer, UCA)，在模擬壓力和溫度條件下測試水泥漿樣本，以判斷樣本的初始乾涸速度。

Fann Instruments 為 Halliburton 的其中一部分，從事設計獨立的 UCA，供 Halliburton 應用。Halliburton 使用的傳統 UCA 以一系列的壓力鍋連接至一個共同的壓力源，再將水泥乾涸速度的資料讀回到一部獨立的中央電腦。

在這些過程中，需要一個獨立的解決方案，必須內含壓力及溫度來源，以及控制這些來源的電腦，並將記錄的資料儲存在一個輕巧的元件中。在考慮過數種選項之後，Halliburton 選擇 NI CompactDAQ 來協助開發這款新的獨立型 UCA。

隨插即用的功能性

使用 NI CompactDAQ 的主要優點是它所提供隨插即用的功能性。對工程師而言，使用隨插即用的產品必然比自行製作工具來得容易。Halliburton 原本的系統使用客製化設計，需要長時間的開發，而且在改用不同的機器時，即在硬體和軟體的可重複使用性上呈現明顯的限制。由於 NI CompactDAQ 的模組化特性，若要在 UCA 上增加客製化功能，只需插入新的模組即可。新的 UCA 使用嵌入式工業用 PC，因此 NI CompactDAQ 的標準 USB 連接能力就不再需要外接控制器或介面卡。此外，使用 NI LabVIEW 來開發軟體，能夠大幅縮短開發時間。

在所有過程中，最重要的是 Halliburton 選擇一個通用平台，可以跨越各種儀器系列共通使用，這樣除了可以任意更換機器外，還可同時擁有共同的基本架構。NI CompactDAQ 的直接連接能力讓 Halliburton 獲得一款更有用以及更高的穩定性的儀器。在使用機器時，如果發生故障，可以直接從 NI CompactDAQ 模組上拔下接頭，更換模組即可。這樣也省去其它點對點接線的需求，因為可以直接和系統連接，這樣就不會因為需要中繼連接而必須使用其它的組件。

使用 NI CompactDAQ，可以控制溫度、壓力，以及坡道資料，並執行其它不可能在個別壓力鍋上執行的作業。同時也可以把這款新的獨立 UCA 帶到工廠，直接運到鑽孔地點；以前若要運送整部系統，會是非常困難的一件事。

透過以 NI CompactDAQ 來設計 UCA，可以節省設計自用硬體的成本。NI CompactDAQ 也可以節省花在新產品上的數週時間。再者，許多儀器需要用戶指定的功能，因此擁有一部具備足夠彈性、能夠適應廣泛 I/O 需求的資料擷取系統是非常重要的。運用 NI CompactDAQ 的模組性，可以任意更換機器，不需要自行設計電路版，因為在數量少的時候，這樣做並不經濟。

NI 是著名的 DAQ 系統供應商，而 NI CompactDAQ 是獨立 UCA 最佳也最可靠的選擇。Halliburton 有些設備可以使用 30 到 50 年，因此和擁有可信的歷史、能夠永續經營的公司合作，是十分重要的。Halliburton 不但期待使用 NI CompactDAQ 進行未來的儀器設計，也計劃將目前使用中的儀器以 NI CompactDAQ 進行修整。

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Rick Bradshaw
Halliburton

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