【摘要】：在石油能源行業(yè)中,經(jīng)常需要對(duì)產(chǎn)液量等生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行定量測(cè)量和分析,基于超聲波的流量測(cè)量技術(shù)做為一種非接觸、易于安裝的方法目前在油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)得到了應(yīng)用。但因?yàn)楸粶y(cè)液體的特殊性質(zhì),液體中不光有稠油,砂,水,甚至還會(huì)有泥漿,氣泡等,因此對(duì)于如何精確地測(cè)量含有這么多雜質(zhì)的流體流量就顯得尤為重要。本文就以此為出發(fā)點(diǎn),以多普勒超聲波流量測(cè)量系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)提高整個(gè)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的理論研究。從超聲波換能器的相關(guān)研究以及管內(nèi)流體的速度分布入手,為后續(xù)的電路研究提供了理論支持,利用超聲波在不同媒質(zhì)界面的反射、折射和波型轉(zhuǎn)換規(guī)律,實(shí)驗(yàn)中所使用的換能器選用的入射角定為45°,確保了接收信號(hào)的可靠穩(wěn)定性。本文對(duì)超聲波的衰減特性進(jìn)行了分析,介紹了管道內(nèi)壁粘有原油的影響和消除方法。利用COMSOL軟件對(duì)超聲波在流體中的衰減特性進(jìn)行了分析,對(duì)不同油水混合物比例下的聲壓分布進(jìn)行了仿真。在前人的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一套耐高溫分層采油流量測(cè)量電路。在信號(hào)處理方面,針對(duì)超聲波多普勒回波信號(hào)的特性,采用復(fù)調(diào)制細(xì)化選帶頻譜分析,通過(guò)對(duì)頻率的細(xì)化達(dá)到提高頻率分辨率的目的,超聲波多普勒頻差法流量測(cè)量方法中,流量測(cè)量是通過(guò)在液體傳輸中檢測(cè)超聲多普勒頻移來(lái)實(shí)現(xiàn),但是頻差的值總是隨著時(shí)間在變化,為了提高樣機(jī)的測(cè)量精度,分析了溫度、流速以及混合流體的濃度對(duì)超聲波多普勒流量計(jì)流量測(cè)量結(jié)果的影響,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)提供了理論指導(dǎo)。對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電路進(jìn)行了聯(lián)調(diào)結(jié)合試驗(yàn)進(jìn)行實(shí)測(cè)調(diào)試,測(cè)試所設(shè)計(jì)的流量計(jì)的可靠性跟精度。在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的測(cè)試條件下,設(shè)計(jì)研究了一套可行的實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)所設(shè)計(jì)的流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定,測(cè)量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明采用該算法設(shè)計(jì)的流量計(jì)具有較好的穩(wěn)定性和較高的測(cè)量精度,基本滿足工業(yè)測(cè)試需求。
【圖文】：

圖 1-1 波束偏移法原理示意圖產(chǎn)生的噪音和流體的流速相關(guān)，并且紊流的現(xiàn)象，這是液體液體會(huì)發(fā)生的噪聲強(qiáng)度與流速有著線性關(guān)系，，因此需要設(shè)計(jì)超聲波發(fā)射電路，只需要電量比較方便，安裝簡(jiǎn)單，成本很低，聲法的主要缺點(diǎn)是：獲得的的信號(hào)強(qiáng)致測(cè)量精度和適用穩(wěn)定性不高[15]。計(jì)是基于物理學(xué)中的多普勒效應(yīng)，通得到流體流量的方法。超聲波換能器

法得研究比較早，早在出了使用兩種聲信號(hào)的流量計(jì)最早的的文獻(xiàn)資差的測(cè)量精度要求比較“鳴環(huán)”測(cè)量方法，鳴隨著“鳴環(huán)”測(cè)量法的流量計(jì)，并成功用于對(duì)當(dāng)時(shí)受限于科技條件，前蘇聯(lián)科學(xué)家設(shè)計(jì)出了快速發(fā)展，誕生了大批不斷進(jìn)步，集成電路技能得到了大幅提升，超于超聲波流量計(jì)的研究進(jìn)行測(cè)量，但是小管徑
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE355

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 曲行麗;楊廷劍;;流量測(cè)量技術(shù)綜述[J];科技信息;2011年22期

2 劉慶;汪松林;李朝陽(yáng);;應(yīng)用差壓流量測(cè)量技術(shù)進(jìn)行熱量檢測(cè)[J];中國(guó)儀器儀表;2009年S1期

3 曹玉軍;劉彥姝;;網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量技術(shù)分析[J];韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年09期

4 周凱波,李昌禧,黃南民,樊鑫瑞;直接式質(zhì)量流量測(cè)量技術(shù)[J];實(shí)用測(cè)試技術(shù);1998年01期

5 王高]B;凌達(dá)成;周遠(yuǎn);;氣泡法微小生理流量測(cè)量技術(shù)[J];醫(yī)療器械;1988年01期

6 徐苓安;;相關(guān)流量測(cè)量技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];自動(dòng)化儀表;1988年03期

7 劉欣榮;;流量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向[J];電力技術(shù);1982年07期

8 孫海翠;;火力發(fā)電廠煤粉流量測(cè)量技術(shù)研究[J];儀器儀表用戶;2012年03期

9 趙鑫,金寧德,王化祥;相關(guān)流量測(cè)量技術(shù)發(fā)展[J];化工自動(dòng)化及儀表;2005年01期

10 于秀麗 ,楊瑞江;超聲波在流量測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用[J];甘肅科技;2002年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前6條

1 江杰;馬洪杰;;工業(yè)高精度超聲波流量測(cè)量技術(shù)的研究[A];冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)年會(huì)論文集[C];2004年

2 江杰;馬洪杰;;工業(yè)高精度超聲波流量測(cè)量技術(shù)的研究[A];全國(guó)冶金自動(dòng)化信息網(wǎng)年會(huì)論文集[C];2004年

3 杜廣生;劉正剛;郭蘭蘭;王寧;林勤春;;單流束戶用熱量表的流量測(cè)量技術(shù)探討[A];第十八屆全國(guó)水動(dòng)力學(xué)研討會(huì)文集[C];2004年

4 杜德義;祁生海;;網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量技術(shù)研究[A];第22屆中國(guó)數(shù)字廣播電視與網(wǎng)絡(luò)發(fā)展年會(huì)暨第13屆全國(guó)互聯(lián)網(wǎng)與音視頻廣播發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2014年

5 李序;金喜平;季秀麗;;氣力輸送管道中固體顆粒質(zhì)量流量測(cè)量技術(shù)及裝置[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第三屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2001年

6 陳靜;桑龍;侯媛彬;;一種智能型超聲波流量計(jì)的研究[A];第十四屆全國(guó)煤礦自動(dòng)化學(xué)術(shù)年會(huì)暨中國(guó)煤炭學(xué)會(huì)自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 本報(bào)記者 王婭莉;新流量測(cè)量技術(shù)為“溫室氣體”降溫[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2005年

2 林恢勇;現(xiàn)代河流流量測(cè)量技術(shù)[N];中國(guó)水利報(bào);2003年

3 陳曉莉;憑借技術(shù)和創(chuàng)新立足市場(chǎng)[N];中國(guó)冶金報(bào);2007年

4 本報(bào)記者 王婭莉;流量專家的流金歲月[N];中國(guó)質(zhì)量報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 安驥;非插入式液壓系統(tǒng)管路壓力與流量測(cè)量技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李彬;分層采油流量測(cè)量技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2019年

2 曾強(qiáng);基于雙頻激勵(lì)的電磁流量測(cè)量技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2018年

3 肖驍;基于亥姆霍茲線圈勵(lì)磁的電容式電磁流量測(cè)量技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

4 張成;壓縮空氣系統(tǒng)中流量測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用與研究[D];南京理工大學(xué);2004年

5 殷光;超聲波流量測(cè)量技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2012年

6 許其清;兩相流流量測(cè)量技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2004年

7 張培芬;井下超聲波多普勒流量測(cè)量技術(shù)研究[D];西安石油大學(xué);2011年

8 黃建軍;關(guān)于改進(jìn)超聲波流量計(jì)性能的研究[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2002年

9 陳寅佳;低功耗電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)計(jì)量學(xué)院;2013年

10 王宜青;高速I(mǎi)P網(wǎng)絡(luò)流量測(cè)量技術(shù)研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2614069