原油含水率是石油開(kāi)采、石油化工行業(yè)中的一個(gè)重要參數(shù),是油田生產(chǎn)和油品交易中的關(guān)鍵數(shù)據(jù),對(duì)原油的開(kāi)采、脫水、儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售及原油煉制加工等都具有重要的意義。本論文針對(duì)原油在開(kāi)采過(guò)程中對(duì)含水率測(cè)量的迫切需求,提出了一種相對(duì)于混合流體中的含水率測(cè)量方法,從而通過(guò)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量含水率的值來(lái)掌握開(kāi)采過(guò)程中的原油含水情況。本文開(kāi)展了微波、微波諧振腔及環(huán)形天線(xiàn)的相關(guān)理論研究,分析了兩種微波法測(cè)含水率的測(cè)量原理,探討了環(huán)形天線(xiàn)以及微波諧振腔的一些相關(guān)參數(shù)。經(jīng)過(guò)一些基礎(chǔ)的理論研究之后,分別對(duì)環(huán)形天線(xiàn)和圓柱形微波諧振腔進(jìn)行了HFSS仿真,然后對(duì)環(huán)形天線(xiàn)和微波諧振腔的仿真結(jié)果做出了相應(yīng)的分析,從而對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了幫助。同時(shí)還給出了測(cè)量系統(tǒng)的各部分軟件設(shè)計(jì)及流程圖,其中包括ADC轉(zhuǎn)換、OLED顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等部分的軟件設(shè)計(jì)和流程圖。然后,本文還設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路,測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路主要由三個(gè)部分組成,分別為發(fā)射電路、主控電路和接收電路,而發(fā)射電路主要用于微波信號(hào)的產(chǎn)生和信號(hào)功率的放大,主控電路主要用于完成顯示、存儲(chǔ)、ADC轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?接收電路則主要負(fù)責(zé)功率檢波和信號(hào)放大。最后根據(jù)理... 

【文章來(lái)源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 含水率測(cè)量的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)
第二章 基于微波諧振腔的理論基礎(chǔ)的研究
    2.1 微波諧振腔
    2.2 微波諧振腔的構(gòu)成與特點(diǎn)
    2.3 微波諧振腔的相關(guān)參數(shù)
        2.3.1 振蕩模式
        2.3.2 諧振頻率
        2.3.3 固有品質(zhì)因數(shù)0Q
        2.3.4 等效電導(dǎo)
    2.4 圓柱形微波諧振腔
    2.5 諧振腔的激勵(lì)與耦合
    2.6 本章小結(jié)
第三章 微波諧振腔法含水率測(cè)量系統(tǒng)及天線(xiàn)
    3.1 微波法含水率測(cè)量原理
        3.1.1 基于介電常數(shù)的微波法含水率測(cè)量原理
        3.1.2 基于能量損耗的微波法含水率測(cè)量原理
    3.2 微波諧振腔測(cè)量系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)
    3.3 天線(xiàn)
        3.3.1 環(huán)形天線(xiàn)
        3.3.2 環(huán)形天線(xiàn)相關(guān)參數(shù)及計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 天線(xiàn)及諧振腔的HFSS仿真
    4.1 HFSS仿真中的各性能參數(shù)
        4.1.1 回波損耗
        4.1.2 電壓駐波比
        4.1.3 Smith圓圖
        4.1.4 輸入阻抗
        4.1.5 方向圖
    4.2 天線(xiàn)仿真
        4.2.1 HFSS相關(guān)設(shè)置
        4.2.2 仿真結(jié)果
    4.3 諧振腔模型的仿真
        4.3.1 HFSS相關(guān)設(shè)置
        4.3.2 仿真結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 硬件設(shè)計(jì)
    5.1 發(fā)射電路設(shè)計(jì)
        5.1.1 微波發(fā)生電路
        5.1.2 功率放大電路
    5.2 接收電路設(shè)計(jì)
        5.2.1 功率檢波電路
        5.2.2 信號(hào)放大電路
    5.3 主控電路設(shè)計(jì)
        5.3.1 MCU控制電路
        5.3.2 液晶顯示電路
        5.3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路
    5.4 硬件電路的實(shí)現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 軟件設(shè)計(jì)
    6.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
    6.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介及流程圖
        6.2.1 ADC轉(zhuǎn)換軟件設(shè)計(jì)
        6.2.2 數(shù)據(jù)處理軟件設(shè)計(jì)
        6.2.3 顯示部分軟件設(shè)計(jì)
        6.2.4 存儲(chǔ)部分軟件設(shè)計(jì)
        6.2.5 看門(mén)狗軟件設(shè)計(jì)
        6.2.6 軟件設(shè)計(jì)整體流程圖
    6.3 本章小結(jié)
第七章 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
    7.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    7.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        7.2.1 相關(guān)參數(shù)的確定
        7.2.2 測(cè)量結(jié)果的驗(yàn)證
        7.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及總結(jié)
    7.3 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 完成的工作
    8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 對(duì)今后工作的建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]2.4 GHz-5W功率放大器接收電路設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 王志霞.  山西電子技術(shù). 2017(06)
[2]中波廣播發(fā)射塔周邊電磁環(huán)境場(chǎng)強(qiáng)分析[J]. 何玉重.  西部廣播電視. 2016(04)
[3]探索小型化短波天線(xiàn)及其頻帶的擴(kuò)展方法[J]. 楊少華.  信息通信. 2015(04)
[4]基于Zynq的OLED驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)[J]. 邢艷芳,張延冬.  液晶與顯示. 2014(02)
[5]高含水油井計(jì)量現(xiàn)狀及改進(jìn)意見(jiàn)[J]. 葛林文,魏峰,唐偉.  價(jià)值工程. 2012(01)
[6]低噪聲放大器輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法(英文)[J]. 孫玲,吳先智,艾學(xué)松.  Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2011(04)
[7]微波法原油含水率測(cè)量[J]. 于洋,孫香.  儀表技術(shù)與傳感器. 2011(12)
[8]拖曳天線(xiàn)用于無(wú)線(xiàn)電導(dǎo)航定位試驗(yàn)研究[J]. 王紅華,佘亞軍,羅濤.  艦船科學(xué)技術(shù). 2009(12)
[9]大容量存儲(chǔ)器K9K8G08U0A在海洋內(nèi)波測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 于文峰.  水雷戰(zhàn)與艦船防護(hù). 2009(04)
[10]微波法測(cè)量原油含水率計(jì)算公式的推導(dǎo)[J]. 吳國(guó)忠,穆磊,張永攀,楊顯志.  油氣儲(chǔ)運(yùn). 2009(07)

博士論文
[1]高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設(shè)計(jì)[D]. 張金玲.北京郵電大學(xué) 2009

碩士論文
[1]高含水油井含水率在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 李曉輝.西安石油大學(xué) 2018
[2]高頻電磁波測(cè)量原油含水率技術(shù)研究[D]. 馬文濤.西安石油大學(xué) 2016
[3]基于近紅外技術(shù)的原油水含量檢測(cè)研究[D]. 胡學(xué)濤.中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2015
[4]電容加載在手機(jī)天線(xiàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D]. 王麗麗.青島科技大學(xué) 2014
[5]小型化多頻段MIMO手機(jī)天線(xiàn)設(shè)計(jì)[D]. 劉成麗.電子科技大學(xué) 2014
[6]含水率及流量測(cè)量技術(shù)研究[D]. 趙東升.西安石油大學(xué) 2012
[7]微波法測(cè)量原油含水率的研究[D]. 楊傳法.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[8]機(jī)動(dòng)式通信系統(tǒng)拋物面天線(xiàn)電磁兼容研究[D]. 馬曉宇.西安電子科技大學(xué) 2010
[9]微波近場(chǎng)輻射的研究[D]. 楊麗麗.山東大學(xué) 2009
[10]基于微波透射法測(cè)量油水兩相流分相含率的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李志茂.浙江大學(xué) 2006



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