一、选用质量流量计测原油流量的计量方案(论文文献综述)
张志君[1](2021)在《基于组分补偿的气体超声波流量计研究》文中研究说明气体超声波流量计是一种非接触式、高精度、适用范围广的新型流量计,广泛应用于各种气体流量的测量。相对于传统的流量计,超声波流量计在计量精度等方面存在一定的优势,但是其依然存在一些需要解决的问题,因此对气体超声流量计研究具有重要意义。本文基于时差法测量原理,分析不同组分对流量计测量的影响,提出基于组分补偿的流量系数修正,并完成DN100四声道气体超声波流量计的研制。首先通过分析管道内混合气体的物理特性,研究不同组分的气体对流场流动状态的影响,利用ICEM CFD对DN100四声道气体超声波流量计及其管道进行物理模型建立,Fluent计算软件进行数值模拟计算,对空气介质和天然气介质下管道内流体的流动状态进行仿真。通过CFD数值模拟计算结果得到不同气体组分在不同流量点下的流场流速分布状态,得到不同组分下不同流速的流量系数k,对超声波流量计流量测量进行补偿。其次完成了DN100四声道气体超声波流量计样机硬件电路和软件程序的设计。在硬件上采用MSP430FR6047作为主控芯片,完成了系统电源电路、换能器激励电路、通道切换电路、隔离电路、信号调理电路、温度测量电路、压力测量电路以及人机交互电路的设计。在软件上,采用模块化程序设计思想,完成了四声道超声波流量计的软件设计。接着对多组分混合气体温压补偿进行研究,完成工况流量和标况流量的相互转换。采用高精度的AGA8-92DC压缩因子计算方法,并分析多组分混合气体的气质参数,实现温压补偿。最后对DN100四声道气体超声波流量计样机进行检定实验。在低区流量范围内,最大示值误差为1.21%,重复性为0.125;在高区流量范围内,最大示值误差为0.86%,重复性为0.058,样机的性能符合1.0级仪表的要求。
戴卓勋[2](2021)在《基于热传导的恒温差式低产液量检测仪研制》文中研究指明由于传统液体流量计在低渗透油田小流量检测中存在灵敏度低、重复性差、分辨率低等缺点,因此小流量的精准检测已成为国内低渗透油田亟待解决的技术难题。本文针对油田小流量无法精准检测问题开展了对热传导原理和热式流量计测量原理的理论研究,建立了基于恒温差法的井下低产液量检测系统;设计了以增量型PID控制算法实现对加热功率的闭环控制,以保持恒定的温差值;采用数据运算速度快、功耗较低的TMS320F2808作为主控芯片,研制了一款新型热式低产液检测仪。(1)论文分析了油田现有井下流量检测仪器工作原理的优缺点,针对油田目前存在的亟待解决的微小流量测量问题,提出基于热传导原理的恒温差法小流量测量方法,设计了测速传感器和测温传感器,建立了测速传感器加热电压和流量的数学模型,开展了检测仪的硬件电路设计。(2)设计和调试了热式低产液检测仪电路和软件。系统软、硬件均采用模块化设计思想,电路模块主要分为电源模块、电缆总线驱动模块、数据处理模块、模拟信号采集模块和加热电压控制模块;系统软件主要实现数据的采集、处理、运算,建立信号的编码、解码以及通讯。仪器总线通讯采用测井仪器常用DDL3模式,抗干扰能力强。主要程序模块有GPIO口初始化模块、AD转换模块、SPI通信模块、数据发送模块和PID控制模块等。(3)通过实验验证了恒温差式低产液检测仪性能。通过搭建室内流量标定测试平台,制造完成了两支低产液检测仪样机,对样机进行了室内高温试验、振动试验、冲击试验和流量标定试验,测试了仪器的技术指标和工作性能,并在长庆油田董x井完成了现场注水井试验。试验结果表明,该低产液检测仪对1~10m3/d的小流量检测具有较高的重复性、灵敏度和分辨率。
朱义德[3](2021)在《超声波流量测量技术及精度补偿方法研究》文中进行了进一步梳理与传统的流量测量方法相比,超声波流量测量技术具有几乎无压损、无阻流部件、非接触式、高精度、测量范围广等优点,广泛应用于石油传输、流量跟踪、用水计费等领域。国外对超声波流量测量技术研究较早,相关产品基本可以满足工业生产的要求,但价格十分昂贵。在这个领域,我国起步较晚,技术累积不足,产品性能也难以达到市场需求。针对这一实际问题,对超声波流量测量技术展开深层次研究,具有重要的研究意义和实用价值。具体研究内容主要包括以下几个方面:首先,通过查阅相关文献资料,给出了超声波流量测量系统的总体设计思路,对常见的超声波流量测量原理展开理论分析,并对超声波传感器结构原理及其安装方式进行了分析比对。最终选定时差法作为测量原理并在算法层次对时差法进行了优化,降低了声速对测量结果的影响。在此基础上,结合超声波回波特性和互相关算法原理,利用FPGA的逻辑特性,设计半并行结构实现互相关算法,提高了超声波渡越时间的测量精度,并进行了应用验证。其次,对超声波流量测量系统总体进行了设计,采用STM32单片机与FPGA相结合的方式设计了流量测量系统的控制核心。其中,STM32单片机负责数据的采集与处理、信息的显示和输出,其硬件平台构建了测量系统的软件系统,FPGA负责逻辑控制以及为硬件电路提供驱动信号,二者相辅相成。TDC-GP22高精度计时芯片与互相关算法模块相结合,共同完成上下游时间的测量。最后,对所设计的超声波流量测量系统进行了测试验证,搭建了实验检测系统,分别进行了静态流速测量、超声波传感器安装位置偏移误差、层流流速区以及湍流流速区的流量测量等实验。将设计样机的检测数据与参考流量计测量数据进行综合分析。实验结果表明,设计样机在层流区域的相对误差低于3.68%,湍流区域的相对误差小于0.66%。
杨康新,魏韦,李佰涛,张磊,费亮瑜,李炬森,王永飞,赵升吨[4](2021)在《管道内流动液体的流量测试方法及其发展趋势探讨》文中指出利用高强度钢管进行一定压力和速度的流体输送广泛应用于石油化工、机械装备、航空航天、汽车、兵器装备、发电与核电装备、船舶、冶金等多个领域,这些领域均需要对管道内一定压力和速度的液体进行流量高性能、高精度测试。为此,本文分析了目前管道内流动液体的流量测试的不同方法的基本原理、技术优缺点、应用范围,进一步探讨了管道内流动液体的流量测试发展趋势。
张宪[5](2020)在《一种新型掺水流量计设计及流场分布规律研究》文中进行了进一步梳理掺水集油是常见的一种油气集输工艺。掺水量对于集输系统的安全运行和系统能耗有着重大影响。掺水量过大,系统能耗升高;掺水量过小,集输系统运行安全性降低。实际生产中,掺水量主要是靠人凭经验操控掺水阀门实现,难以有效计量。对于大多数已建计量间而言,由于设计初期未考虑到掺水流量计量问题,剩余空间狭小,难以安装电磁流量计、涡街流量计等传统的流量计。另外,由于掺水量和热洗水量相差巨大,传统的流量计难以满足流量范围大的计量问题。针对这种情况,考虑到安装空间狭小和计量范围宽的要求,设计了一种差压式新型掺水流量计。主要内容如下:设计了一种L型差压流量计,并对其不同流量下的内部流场压力、速度分布进行了模拟,分析了流出系数的影响因素及变化趋势。由于节流孔径固定,流量计适应的流量范围较小,当流量达到25m3/h时就已达到差压传感器的承压上限。掺水集油工艺流程中,热洗清蜡时的流量往往高于30m3/h,此时会损坏差压传感器,导致流量计量结果不可靠,需要对结构进一步改进。在L型差压流量计基础上,为了适应小流量掺水和大流量热洗工况下的流量计量需求,对其结构进行了改进,设计了一种塔式流量计。该流量计内部结构主要由喉管、分流塔、弹簧组成。流量较小时,弹簧压缩量小,分流塔与喉管之间的过流面积小,在普通孔板流量计无法测量的小流量情况下也会产生可测量的差压,灵敏度较高;流量增大时,在压力作用下,弹簧压缩,分流塔后退,流体过流面积增大,测压管压差增加不会过高,能够防止流量过大导致的差压传感器损坏问题。对新设计的塔式流量计流场分布规律进行了数值模拟,分析了不同流量下内部流场的分布规律,验证了新型流量计在小流量掺水和大流量热洗工况下应用的可行性。在此基础上,为了进一步提高计量可靠性,采用数值模拟方法对流量计的关键结构参数,分流塔角度、喉管直径以及喉管长度进行了优化。采用大庆油田有限责任公司质量技术监督局提供的标定水流量装置,通过静态质量法对塔式L型流量计进行了标定,建立了流量和压差的函数关系式,验证了数值模拟的可靠性。在掺水计量过程中,所掺介质均为污水,对于聚驱区块而言,污水中还含有聚合物等,导致其粘度高于清水,此时实际掺水量与流量计计量结果会出现较大偏差。针对该问题,分析了粘度对计量结果的影响,并给出了流量修正方法。
陈安瑶[6](2020)在《农材生活污水流量在线监测方法的探索性研究》文中研究表明近年来,随着我国一系列农村生活污水治理工作的推进,处理设施数量快速增长,并且具有规模小、数量多、地理位置高度分散等特点,这给污水处理设施的正常运维带来了巨大的挑战。为保证处理设施的正常运行,急需加大对各地处理设施站点的运维监管力度,其中对各项目运行参数的监测是运维中的重要工作,而流量是所需监测的重要指标之一。本研究对浙江省九个地区的农村生活污水水质情况进行了调研,结果表明,农村生活污水普遍具有一定的导电能力,其中进水的平均电导率为695±352μs/cm,出水的电导率普遍略低于进水,平均为640±346μs/cm。进出水的电导率、TN、NH3-N、TP等指标存在极显着相关性;处理效率基本不会影响电导率与TN、NH3-N的相关性强弱,但处理效率越高,TN、TP、COD这三个指标的两两相关性越低;TN是影响进出水电导率的最大直接通径系数。本研究在对农村生活污水水质与排放特点进行充分调研的基础上,基于电学原理,对农村生活污水处理设施的流量在线监测方法进行研究,初步探索出一种流量在线监测方法,该方法主要利用巴氏计量槽和基于污水电导性的液位计(CLG)两部分实现流量的在线监测。其中CLG的佳工艺设计条件为:测量电极铜片规格为1mm×10mm×250mm,亚克力板规格为10mm×10mm×250mm;参比电极铜片规格为1mm×40mm×20mm,亚克力板规格为10mm×40mm ×20mm;交流电源的频率为400HZ;串联电阻阻值的大小为10kΩ。经实验室校正后,CLG的测量平均相对误差为3.49%,测量误差中位数为0.3cm。基于本流量在线监测方法,作者研制出了设备样机并开展了野外实地应用的可能性研究。实地运行数据表明,该样机能够实现日流量的远程在线监测,具有良好的实际应用前景。野外试验表明,电极测量采用非连续间隔测量的方法读数,最优数据测量时间间隔为10min。非连续测量可以提高电极使用寿命,并且基本不影响测量结果精度。本研究研发流量在线监测方法具有价格低廉的特点,同时在具有流量在线监测功能外,还具有进一步开发水质估测功能的可能性,有一定的市场开发前景。
胡嘉豪[7](2019)在《多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现》文中进行了进一步梳理为了防范瓦斯类事故的发生,瓦斯抽采矿井必须配备瓦斯气体抽采监控计量系统,相较于传统的矿用气体流量计,超声波气体流量计具有无阻流部件、无压力损失、测量精度高等优点,是瓦斯抽采检测的理想仪表。超声波气体流量计又分为单声道和多声道。相比单声道,多声道能够减少由管道内气体流速分布不均引起的问题,更适合瓦斯抽采计量领域。由于我国在高精度多声道超声波气体流量计研究方面起步较晚,技术积累与国外先进水平相比还存在不少差距,尤其在煤矿瓦斯计量领域。因此,对多声道矿用超声波气体流量计的研究与测量系统的优化设计具有实际意义。本文根据矿用测量环境分析结果,基于时差法测量原理,提出了一种以STM32F407微控制器为核心器件的四声道矿用超声波流量计设计方案。同时为了解决复杂的瓦斯抽采环境下接收信号干扰大、畸变较严重导致的超声波渡越时间测量误差大等问题,本文在过零检测技术的基础上,提出了一种特殊的双阈值电平比较法来测量渡越时间,并进行流量测量实验验证。本文主要的工作内容如下:1.在多声道超声波气体流量计测量技术研究的基础上,结合实际测量环境,提出了一种以自带增强型DSP处理指令以及具有浮点运算能力的STM32F407微控制器为核心器件的系统设计方案。并使用本文提出的双阈值电平比较法来测量超声波渡越时间,该方法先判断超声波回波信号是否畸变,在波形良好的回波信号上按照制定的方法来确定超声波渡越时间,并通过实验验证了其可行性。2.本文在硬件设计方面完成了超声波驱动信号电路、超声波接收调理电路、多声道切换电路设计以及工业化应用中必备的功能模块电路设计,并详细说明了各模块电路的设计思想,给出了电路设计原理图;软件设计方面则详细地说明了软件系统工作流程及软件功能模块组成。3.完成系统软硬件设计后,基于标准表法测试环境对样机进行了零流量读数实验与实流标定实验。实验结果表明,本文设计的四声道超声波气体流量计系统能够稳定运行且测量精确,达到了预期的设计目标。
毛利祥[8](2019)在《天然气管道超声流量计计量方法研究》文中进行了进一步梳理气体超声流量计凭借高精度、低压损和宽量程比等优势,在西气东输管道、中缅天然气管道以及燃气储配站等天然气贸易计量场合中得到了越来越广泛的应用。超声流量计根据超声波在速度分布均匀流场中传播的顺逆传播时间差来计算流量值,事实上在管道中由于上下游存在扰流元件与管壁粗糙性等原因,管道中的流速分布是不均匀的。本文针对DN500与DN1000两种管道,考虑上游管道存在单弯头或异面双弯头两类扰流元件,根据给定的5种流量边界条件,首先通过CFD仿真分析管道中流场速度分布;根据流场分析计算通过管道的实际流量,同时计算超声波在流场中经过声道传播的顺逆流时间差,并以此时间根据规范计算流量;然后通过与边界条件流量对比,对两种流量的误差进行分析;对于管道直径、声道长度和声道角变化导致的误差进行了讨论。最后基于以上研究对超声流量计误差进行评价并给出改进措施。具体研究内容如下:(1)分别针对DN500与DN1000管道,按规范考虑上游管道存在单弯头或异面双弯头两类扰流元件,根据给定的5种流量边界条件,研究扰流元件下游不同直管段长度处的流场速度分布。结果表明:两类扰流元件下游会出现速度分布不均匀现象,但随着直管段长度的增加,流场速度分布逐渐恢复均匀。通过恢复到对称充分发展紊流速度分布所需直管段长度指标分析,异面双弯头引起的速度分布不均匀现象比单弯头更严重,并且管道直径与流量越大,两类扰流元件造成的流态畸变也就越严重。(2)基于管道中每种流场速度分布,采用积分的思想计算管道中的流量。同时计算超声波在每种流场中经过声道传播的顺逆流时间,并依据该时间根据超声流量计标准计算流量。将两种方法计算的流量与给定的边界流量进行对比,分析了两种流量的误差大小与规律。结果表明:异面双弯头引起的基于流场的流量误差与根据标准的计算误差比单弯头更大;随着直管段长度的增加,两种误差均呈逐渐减少趋势;管道直径与流量越大,流态畸变引起的流量误差与计算误差也就越大;多声道超声流量计相较于单声道在速度分布不均匀流场中具有更好的计量精度。(3)对管径、声道长度和声道角变化引起的误差进行定量分析。比较管径、声道长度、声道角变化与速度分布不均匀引起的误差,可知影响超声流量计计量精度最重要的因素为测量管段天然气速度分布,其引起的超声流量计计算误差最大可达-3.52%。(4)根据超声流量计测量误差要求,对管道直径、声道长度、声道角变化以及流场速度分布不均匀引起的误差进行评估,并提出了改进措施:对单弯头与异面双弯头下游超声流量计的安装直管段长度进行了规定;提出了基于流动调整器的测量管段改进方法;通过“三角形”声道布置改进方法提高了单声道超声流量计的流场适应性;基于最小二乘法利用直管段长度L,管道直径D和流量Qi三个参数对速度分布校正系数进行了修正,将单声道超声流量计在单弯头与异面双弯头下游的计算误差控制在允许范围内。
李长奇[9](2018)在《基于TDC-GP21的双声道气体超声波流量计研制》文中研究表明气体超声波流量计是一种利用超声波检测气体流量的过程控制仪表,具有诸多其他流量计不具备的优点,尤其适用于脏介质、腐蚀性强的介质等恶劣工作现场和对测量精确度要求高的计量场所。但国内的气体超声波流量计研究起步较晚,技术积累欠缺,与国外技术相比尚有较大差距,因此急需开发一款具有自主知识产权的气体超声波流量计。本论文基于高精度计时芯片TDC-GP21与峰值互相关算法,并兼顾低功耗的设计需求,提出软硬件结合解决流量计精确度问题的方法,设计实验样机,并通过流量测量实验验证实验样机的性能。本论文主要研究内容包括:(1)设计基于高精度计时芯片TDC-GP21与峰值互相关算法的测量方案。论文在研究传统TDC-GP21计时芯片方案和传统互相关测量方案的基础上,提出基于TDC-GP21硬件,结合峰值互相关算法的新测量方案,目的是解决传统方法测量误差大、功耗高的问题。(2)基于气体超声波流量计信号特点的峰值互相关算法研究。论文基于气体超声波流量计信号特点,设计以峰值为研究对象的互相关算法,以改进传统互相关算法运算量大、实时性差的缺点。(3)基于高精度计时芯片TDC-GP21与峰值互相关算法进行气体超声波流量计样机设计。样机硬件系统采用模块化设计,包括以微功耗单片机MSP430F5418A为控制核心的控制模块、换能器驱动及切换模块、前级匹配及接收切换模块、信号调理模块、基于高精度计时芯片TDC_GP21的计时模块和电源模块。样机通过系统软件控制读取计时模块的测量时间,并应用基于峰值互相关算法的数据处理方法完成流量计算。(4)流量计样机在负压音速喷嘴流量检定设备上进行实验验证。首先对样机进行渡越时间验证,在不同流速点下分别使用峰值互相关算法和不使用峰值互相关算法测定渡越时间,并与理论渡越时间对比。然后对超声波流量计样机进行整机精度测试,本文研制的气体超声波流量计达到国家标准要求。
张哲晓[10](2018)在《涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究》文中认为湿气流量测量对于石油、天然气等行业十分重要,而当气速较高时,雾环状流是主要的两相流型。涡街流量计被广泛应用于单相及两相流量测量,然而当其用于湿气测量时,会出现体积流量过读问题,影响其计量精度。此外受工况变化影响,还可能出现相变,影响其质量流量测量。为研究不同工况下的涡街测量特性,需准确测量和控制两相流动参数,如压力、流量、温湿度和液滴含量等。本文建立了基于PLC+MCGS的两相参数控制系统,并采用模糊控制方法优化其性能;利用此控制系统进行雾环状流下涡街过读现象的实流实验,并探讨了其影响因素。主要内容和成果有:针对实验装置的气相压力流量耦合问题,设计了模糊PI自整定控制方案,结合相对增益法实现了压力和流量的解耦控制。压力调节范围100~600 kPa、流量5~25 m3/h,稳态误差为0.5%,调节时间约30 s。针对实验装置的温湿度控制,首先利用液滴蒸发模型和CFD手段,设计和优化了蒸发器结构和尺寸。设计了无超调模糊PID控制方案,实现了湿度0~100%、温度0~80℃调节,稳态误差为0.5%。基于以上实验装置,重点对涡街流量计的雾环状流测量特性进行了实验研究。实验表明,在单相流条件下,湿度仅影响涡街的质量流量测量。在雾状流条件下,过读因子OR随液相加载量φ增大而增大,且增长率与压力、雷诺数呈正相关,推测可能与液滴夹带率有关。为了验证上述假设,设计了液膜收集计量装置并测量了液滴实际加载量φp。实验表明,不同工况下OR-φp增长率曲线基本是重叠的,说明液滴加载量φp是过读的主要影响参数。
二、选用质量流量计测原油流量的计量方案(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、选用质量流量计测原油流量的计量方案(论文提纲范文)
(1)基于组分补偿的气体超声波流量计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究的背景与意义 |
1.2 超声波流量计研究现状 |
1.3 气体超声波流量计流量测量原理 |
1.3.1 单声道测量原理 |
1.3.2 多声道测量原理 |
1.3.3 传播时间测量原理 |
1.4 影响测量精度的因素 |
1.5 研究内容与结构安排 |
2 不同气体组分的数值模拟研究 |
2.1 管道内流场分析 |
2.1.1 流体的物理特性 |
2.1.2 圆管内流速分布 |
2.1.3 混合气体参数 |
2.2 CFD数值模拟研究方法 |
2.2.1 计算流体力学 |
2.2.2 物理模型建立 |
2.2.3 计算模型选择 |
2.2.4 湍流参数计算 |
2.2.5 求解算法选取 |
2.3 不同气体组分对流量测量影响研究 |
2.3.1 不同气体组分下超声波流量计的数值模拟 |
2.3.2 不同气体组分对流量系数k的影响 |
2.4 本章小结 |
3 气体超声波流量计设计与实现 |
3.1 系统总体设计框架 |
3.2 系统硬件电路设计 |
3.2.1 微控制器电路 |
3.2.2 电源电路 |
3.2.3 发射端通道切换电路 |
3.2.4 换能器激励电路 |
3.2.5 隔离开关电路 |
3.2.6 接收端通道切换电路 |
3.2.7 信号调理电路 |
3.2.8 温度压力测量电路 |
3.2.9 人机交互电路 |
3.3 系统软件设计 |
3.3.1 主程序设计 |
3.3.2 系统初始化程序设计 |
3.3.3 超声波检测程序设计 |
3.3.4 信号处理程序设计 |
3.3.5 时间测量程序设计 |
3.3.6 流量计算程序设计 |
3.4 本章小节 |
4 多组分混合气体温压补偿实现 |
4.1 压缩因子计算方法 |
4.1.1 压缩因子 |
4.1.2 计算方法 |
4.2 混合气体气质参数 |
4.3 温压补偿的实现 |
4.4 本章小结 |
5 气体超声波流量计样机实验 |
5.1 超声波流量计性能测试 |
5.1.1 性能指标要求 |
5.1.2 检定测试平台 |
5.1.3 样机检定过程 |
5.2 检定结果与误差分析 |
5.2.1 初次检定结果及分析 |
5.2.2 仪表系数修正后检定结果 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间科研项目及研究成果 |
(2)基于热传导的恒温差式低产液量检测仪研制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究目的 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 基于热传导的恒温差式低产液测量原理分析 |
2.1 热传导原理 |
2.2 热式流量计测量原理分析 |
2.2.1 恒功率测量原理 |
2.2.2 恒温差测量原理 |
2.2.3 恒温差式和恒功率式测量方法选择 |
2.3 流量传感器选型和设计 |
2.3.1 测温元件的选型 |
2.3.2 测温传感器设计 |
2.3.3 测速传感器设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 系统方案设计 |
3.1 系统方案总体设计 |
3.2 电源模块选型 |
3.3 模拟信号采集模块设计 |
3.3.1 基准电压电路设计 |
3.3.2 模数转换电路设计 |
3.4 数据处理模块设计 |
3.4.1 MCU介绍 |
3.4.2 供电电路设计 |
3.4.3 时钟电路设计 |
3.4.4 复位电路设计 |
3.4.5 JTAG接口电路设计 |
3.5 电缆总线驱动模块设计 |
3.5.1 电平转换电路设计 |
3.5.2 整形滤波电路设计 |
3.6 加热电压控制模块设计 |
3.7 本章小结 |
第四章 系统软件设计 |
4.1 开发环境与流程 |
4.2 主程序设计思路 |
4.3 系统初始化设计 |
4.3.1 系统时钟初始化设计 |
4.3.2 程序启动位置初始化设计 |
4.3.3 中断初始化设计 |
4.3.4 外围模块初始化设计 |
4.3.5 GPIO口初始化设计 |
4.4 子程序设计 |
4.4.1 信号采集模块设计 |
4.4.2 滤波模块设计 |
4.4.3 数据发送模块设计 |
4.4.4 中断模块设计 |
4.4.5 PID模块设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 试验验证 |
5.1 室内试验 |
5.1.1 整板性能测试 |
5.1.2 温差值选取 |
5.1.3 PID调节参数的确定 |
5.1.4 流量标定 |
5.1.5 高温试验 |
5.1.6 振动和冲击试验 |
5.2 注水井试验 |
5.2.1 试验设备 |
5.2.2 现场试验 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结 |
6.1 完成工作和结论 |
6.2 对后续工作的建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(3)超声波流量测量技术及精度补偿方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 流量计概述 |
1.3 超声波流量测量研究现状 |
1.3.1 国外的研究概况 |
1.3.2 国内的研究概况 |
1.4 研究内容和论文结构 |
2 超声波流量测量系统设计方案 |
2.1 设计思路 |
2.2 超声波流量测量原理 |
2.2.1 相位差法 |
2.2.2 多普勒法 |
2.2.3 波束偏移法 |
2.2.4 时差法 |
2.3 优化时差算法 |
2.4 超声波传感器原理及安装方式 |
2.4.1 超声波传感器原理 |
2.4.2 超声波传感器的安装方式 |
2.5 本章小结 |
3 互相关算法及其结构设计 |
3.1 互相关原理 |
3.2 插值原理 |
3.3 算法结构设计 |
3.3.1 互相关半并行结构 |
3.3.2 乘加节控制仿真 |
3.4 算法应用验证 |
3.5 本章小结 |
4 超声波流量测量系统总体设计 |
4.1 超声波流量测量系统硬件设计 |
4.1.1 控制模块 |
4.1.2 传感器驱动模块 |
4.1.3 信号调理模块 |
4.1.4 数据处理模块 |
4.1.5 计时模块 |
4.1.6 电源模块 |
4.2 印刷电路板设计 |
4.3 超声波流量测量系统软件设计 |
4.4 本章小结 |
5 实验检测与数据分析 |
5.1 检测系统简介 |
5.2 流量测量实验与数据分析 |
5.2.1 静态流量检测实验及结果分析 |
5.2.2 超声波传感器安装位置偏移误差实验及结果分析 |
5.2.3 不同流体状态流量测量实验及结果分析 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 课题总结 |
6.2 课题不足与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(4)管道内流动液体的流量测试方法及其发展趋势探讨(论文提纲范文)
1 原油流量计的工作原理及特点 |
1.1 孔板流量计 |
1.2 浮子流量计 |
1.3 涡轮流量计 |
1.4 容积式流量计 |
1.5 超声波流量计 |
2 原油集输用流量计发展趋势分析 |
3 结论 |
(5)一种新型掺水流量计设计及流场分布规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 流量计的分类和优缺点 |
1.2.1 差压式流量计 |
1.2.2 速度式流量计 |
1.2.3 容积式流量计 |
1.2.4 质量式流量计 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究方案 |
第2章 掺水流量计的数值模型建立 |
2.1 掺水流量计结构设计 |
2.2 掺水流量计流场分布规律数值模拟模型 |
2.2.1 控制方程 |
2.2.2 湍流模型 |
2.3 流出系数计算方法 |
2.3.1 数值模拟流出系数计算方法 |
2.3.2 ISO经验公式算法 |
2.4 掺水流量计数值模拟分析 |
2.4.1 网格模型建立 |
2.4.2 软件模型设定 |
2.4.3 数值模拟结果分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 塔式L型流量计的数值研究 |
3.1 塔式L型流量计设计 |
3.2 掺水流量计模型建立及流场模拟 |
3.2.1 网格划分 |
3.2.2 网格无关性分析 |
3.2.3 边界条件与求解器设定 |
3.2.4 塔式L型流量计流量分析 |
3.3 分流塔角度影响因素分析 |
3.3.1 不同分流塔角度的塔式L型流量计内压力分析 |
3.3.2 不同分流塔角度的塔式L型流量计内速度分析 |
3.3.3 不同分流塔角度的塔式L型流量计内流线分析 |
3.3.4 不同分流塔角度的塔式L型流量计内速度矢量分析 |
3.4 喉管长度影响因素研究 |
3.4.1 不同喉管长度的塔式L型流量计内压力分析 |
3.4.2 不同喉管长度的塔式L型流量计内速度分析 |
3.4.3 不同喉管长度的塔式L型流量计内流线分析 |
3.4.4 不同喉管长度的塔式L型流量计内速度矢量分析 |
3.5 喉管直径影响因素研究 |
3.5.1 不同喉管直径的塔式L型流量计内压力分析 |
3.5.2 不同喉管直径的塔式L型流量计内速度分析 |
3.5.3 不同喉管直径的塔式L型流量计内流线分析 |
3.5.4 不同喉管直径的塔式L型流量计内速度矢量分析 |
3.6 流量计参数确定及安装 |
3.7 本章小结 |
第4章 塔式L型流量计标定实验研究 |
4.1 塔式L型流量计标定流程 |
4.2 标定结果与理论计算结果对比分析 |
4.3 压差与流量计算关系 |
4.4 粘度对计量精度的影响 |
4.4.1 不同粘度的塔式L型流量计内压力分析 |
4.4.2 不同粘度的塔式L型流量计内速度矢量分析 |
4.4.3 不同粘度与流量的压差拟合分析 |
4.5 流量计现场安装及使用中的流量校正 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(6)农材生活污水流量在线监测方法的探索性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 流量计研究进展 |
1.2.2 流量在线监测研究进展 |
1.3 流量计概况 |
1.3.1 市面现有流量计简介 |
1.3.2 农村地区流量计选型要求 |
1.3.3 适用于农村地区的常见流量计简介 |
1.4 课题的提出 |
1.5 研究目的、内容和技术路线 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第2章 农村生活污水的水质调研及分析 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 调研区域情况简介 |
2.2.2 水样采集与测定方法 |
2.3 结果分析与讨论 |
2.3.1 农村生活污水处理设施处理规模与工艺分布 |
2.3.2 农村生活污水导电能力分析 |
2.3.3 进出水中各项指标的含量变化分析 |
2.3.4 农村生活污水中各指标的相关性分析 |
2.3.5 农村生活污水电导率值的通径分析 |
2.4 小结 |
第3章 基于电学原理的流量在线监测技术探究 |
3.1 引言 |
3.2 方法原理及方案设计 |
3.2.1 方法原理 |
3.2.2 方案设计 |
3.3 实验材料与方法 |
3.3.1 实验材料 |
3.3.2 试验设计 |
3.4 结果讨论与分析 |
3.4.1 电极设计方案的可行性 |
3.4.2 电极的最佳工艺条件 |
3.4.3 CLG校正 |
3.4.4 CLG测量误差与精度 |
3.5 小结 |
第4章 流量在线监测试验样机的实地应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 实地应用点位概况 |
4.2.2 流量在线监测设备的安装 |
4.2.3 数据采集方案 |
4.3 结果分析与讨论 |
4.3.1 瞬时流量数据分析 |
4.3.2 日流量数据分析 |
4.3.3 数据测量时间间隔优化 |
4.3.4 流量在线监测技术水质监测功能开发的可能性探究 |
4.3.5 流量在线监测技术的市场前景分析 |
4.4 小结 |
第5章 结论与建议 |
5.1 主要结论 |
5.2 创新点 |
5.3 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
注释表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 超声波流量计国内外研究现状 |
1.3 课题研究内容 |
1.4 本课题研究组织结构 |
第2章 多声道矿用超声波气体流量计方案设计 |
2.1 基于时差法测流量的算法分析 |
2.2 超声波信号渡越时间计时技术分析 |
2.3 多声道超声波气体流量计 |
2.3.1 多声道超声波气体流量计测量原理 |
2.3.2 声道布置方式 |
2.4 系统总体方案设计 |
2.4.1 系统总体方案 |
2.4.2 设计要点 |
2.5 双阈值法测超声波渡越时间理论分析 |
2.5.1 信号模型的搭建 |
2.5.2 超声波渡越时间确定 |
2.6 本章小结 |
第3章 多声道矿用超声波气体流量计硬件设计 |
3.1 微控制器与换能器选型 |
3.1.1 微控制器选型 |
3.1.2 超声波换能器选型 |
3.2 超声波信号驱动电路设计 |
3.3 超声波信号调理电路设计 |
3.4 声道切换电路设计 |
3.5 其它功能模块电路设计 |
3.5.1 温压测量模块电路 |
3.5.2 显示与通信电路 |
3.5.3 铁电存储模块 |
3.5.4 电源电路 |
3.6 PCB板设计 |
3.7 本章小结 |
第4章 多声道矿用超声波气体流量计软件设计 |
4.1 软件功能组成 |
4.2 主控制函数设计 |
4.3 各功能模块设计 |
4.3.1 软件时钟树配置 |
4.3.2 声道切换模块 |
4.3.3 驱动脉冲控制模块 |
4.3.4 计算模块 |
4.3.5 数据采集与处理模块 |
4.3.6 显示与通信模块 |
4.4 本章小结 |
第5章 样机性能优化及实验验证 |
5.1 超声波气体流量计仪表标定实验要求 |
5.1.1 计量性能指标要求 |
5.1.2 实验测试平台 |
5.2 样机标定实验验证 |
5.2.1 零流量读数实验验证 |
5.2.2 实流标定实验验证 |
5.3 流量计性能优化 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
(8)天然气管道超声流量计计量方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 天然气流量计算方法研究 |
1.2.2 超声流量计发展 |
1.2.3 超声流量计流场适应性研究现状 |
1.2.4 超声流量计测量标准化研究现状 |
1.3 本文的研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 超声流量计计量基本原理 |
2.1 超声流量计原理分析 |
2.1.1 单声道超声流量计计量原理 |
2.1.2 多声道超声流量计计量原理 |
2.2 超声流量计测量误差分析 |
2.2.1 超声流量计测量误差影响因素 |
2.2.2 测量误差量化分析 |
2.2.3 速度分布对超声流量计计量精度影响 |
2.3 本章小结 |
第3章 超声流量计测量管段流场分析 |
3.1 流体力学模型 |
3.1.1 流体力学基本方程组 |
3.1.2 层流与紊流 |
3.2 DN500管道的测量管段流场分析 |
3.2.1 不同流量、位置条件下的单弯头下游流场分析 |
3.2.2 不同流量、位置条件下的异面双弯头下游流场分析 |
3.3 DN1000管道的测量管段流场分析 |
3.3.1 不同流量、位置条件下的单弯头下游流场分析 |
3.3.2 不同流量、位置条件下的异面双弯头下游流场分析 |
3.4 测量管段流场对比分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 超声流量计误差分析 |
4.1 误差分析方法 |
4.1.1 基于管道流场分布求解测量管段流量 |
4.1.2 基于超声流量计标准规范的计算流量 |
4.1.3 误差定义 |
4.2 基于流场分布的测量管段流量误差分析 |
4.2.1 DN500管道基于流场分布的流量误差分析 |
4.2.2 DN1000管道基于流场分布的流量误差分析 |
4.3 规格为DN500的管段单声道超声流量计计算误差分析 |
4.3.1 不同流量条件下的单弯头下游计算误差分析 |
4.3.2 不同流量条件下的异面双弯头下游计算误差分析 |
4.4 规格为DN500的管段多声道超声流量计计算误差分析 |
4.4.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
4.4.2 不同流量条件下的异面双弯头下游计算误差分析 |
4.5 规格为DN1000的管段单声道超声流量计计算误差分析 |
4.5.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
4.5.2 不同流量条件下的异面双弯头下游管段计算误差分析 |
4.6 规格为DN1000的管段多声道超声流量计计算误差分析 |
4.6.1 不同流量条件下的单弯头下游管段计算误差分析 |
4.6.2 不同流量条件下的异面双弯头下游管段计算误差分析 |
4.7 超声流量计计算误差影响因素分析 |
4.7.1 单声道与多声道超声流量计计算误差分析 |
4.7.2 单弯头与异面双弯头对超声流量计计算误差影响 |
4.7.3 管道直径对超声流量计计算误差影响 |
4.7.4 流量对超声流量计计算误差的影响 |
4.8 其他因素引起的超声流量计测量误差 |
4.8.1 管道直径变化引起的测量误差 |
4.8.2 声道长度变化引起的测量误差 |
4.8.3 声道角变化引起的测量误差 |
4.9 本章小结 |
第5章 超声流量计误差评价与改进措施 |
5.1 超声流量计误差评价 |
5.1.1 最大允许误差 |
5.1.2 超声流量计测量性能要求 |
5.1.3 超声流量计计量误差评价 |
5.2 超声流量计安装条件改进 |
5.2.1 超声流量计安装直管段长度要求 |
5.2.2 基于流动调整器的测量管段改进方法 |
5.3 超声流量计计量方法改进 |
5.3.1 单声道超声流量计声道布置改进 |
5.3.2 基于最小二乘法的速度分布校正系数修正方法 |
5.3.3 超声流量计实流校准 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(9)基于TDC-GP21的双声道气体超声波流量计研制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 流量计研究现状 |
1.3 气体超声波流量计研究现状 |
1.4 课题研究内容 |
1.5 论文的结构组织安排 |
第二章 双声道气体超声波流量计总体方案构建 |
2.1 引言 |
2.2 超声波流量计测量原理 |
2.2.1 波束偏移法 |
2.2.2 相关法 |
2.2.3 传播速度差法 |
2.3 气体介质中声波特性研究及对策 |
2.3.1 气体介质对声波传播特性的影响分析 |
2.3.2 多声道气体超声波流量计研究 |
2.3.3 超声波换能器安装方式研究 |
2.4 双声道气体超声波流量计总体方案设计 |
2.4.1 双声道气体超声波流量计管体设计 |
2.4.2 双声道气体超声波流量计换能器选型 |
2.4.3 双声道气体超声波流量计硬件总体方案设计 |
2.4.4 气体超声波流量计软件总体方案设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于TDC_GP21的峰值互相关算法研究 |
3.1 引言 |
3.2 TDC_GP21计时方法概述 |
3.3 互相关检测法研究 |
3.4 气体超声波流量计峰值互相关算法研究 |
3.5 本章小结 |
第四章 双声道气体超声波流量计软硬件系统设计 |
4.1 引言 |
4.2 流量计硬件模块设计 |
4.2.1 控制模块设计 |
4.2.2 超声波换能器驱动及切换模块设计 |
4.2.3 前级匹配电路及接收切换模块设计 |
4.2.4 信号调理模块设计 |
4.2.5 计时模块设计 |
4.2.6 电源模块设计 |
4.3 流量计软件系统详细设计 |
4.3.1 流量计软件主程序设计 |
4.3.2 测量控制模块设计 |
4.3.3 时间测量模块设计 |
4.3.4 算法处理模块设计 |
4.3.5 人机交互模块设计 |
4.4 本章小结 |
第五章 双声道气体超声波流量计实验研究 |
5.0 引言 |
5.1 实验平台介绍 |
5.2 渡越时间测试及数据分析 |
5.3 实流测量实验与数据分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 论文工作总结 |
6.2 研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
(10)涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 涡街流量计研究背景及意义 |
1.2 国内外涡街流量计测量特性研究现状 |
1.3 课题主要内容及可行性分析 |
1.4 论文组织结构 |
第2章 涡街两相流测量基础理论 |
2.1 涡街流量计基础 |
2.1.1 旋涡脱落过程 |
2.1.2 涡街流量计测量原理 |
2.1.3 旋涡发生体 |
2.1.4 旋涡频率检测的基本方法 |
2.2 湿气两相流动基础 |
2.2.1 湿气两相流型 |
2.2.2 湿气两相流动参数 |
2.3 基于涡街原理的湿气两相流测量 |
第3章 雾状两相流实验平台 |
3.1 基于雾化混合的两相流装置 |
3.1.1 水路控制模块 |
3.1.2 气液混合模块 |
3.1.3 气路控制模块 |
3.2 雾状流实验平台参数控制系统 |
3.2.1 控制柜及PLC |
3.2.2 控制目标与总体方案 |
3.3 MCGS上位机平台 |
3.3.1 MCGS组态软件 |
3.3.2 上位机组态设计 |
3.3.3 上位机通讯调试 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于PLC的压力流量自整定控制研究 |
4.1 模糊PID理论及实现 |
4.1.1 模糊控制理论 |
4.1.2 模糊PID控制器 |
4.2 基于PLC的压力流量控制器设计 |
4.2.1 基于相对增益的压力流量解耦方法 |
4.2.2 压力流量控制器设计 |
4.3 控制器性能测试 |
4.3.1 压力控制器测试 |
4.3.2 流量控制器测试 |
4.3.3 压力流量控制器联调 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于PLC的无超调温湿度控制研究 |
5.1 蒸发器设计 |
5.1.1 有限空间液滴蒸发模型 |
5.1.2 蒸发器结构设计 |
5.1.3 液滴蒸发数值仿真 |
5.2 温湿度模糊控制器设计 |
5.3 温度控制优化的讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 雾环状流涡街两相测量特性实验研究 |
6.1 信号处理与采集系统 |
6.1.1 涡街信号处理系统 |
6.1.2 信号采集系统 |
6.2 涡街标定与湿度影响研究 |
6.2.1 涡街单相气标定实验 |
6.2.2 湿度对涡街测量特性影响研究 |
6.3 雾环状流涡街流量测量特性实验研究 |
6.3.1 实验条件 |
6.3.2 涡街信号时频域分析 |
6.3.3 涡街过读研究 |
6.4 涡街过读的主要影响因素实验验证 |
6.4.1 环状流液膜收集与计量装置 |
6.4.2 液滴夹带率测量及其影响验证 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 课题总结 |
7.2 存在问题与展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
四、选用质量流量计测原油流量的计量方案(论文参考文献)
- [1]基于组分补偿的气体超声波流量计研究[D]. 张志君. 东华理工大学, 2021
- [2]基于热传导的恒温差式低产液量检测仪研制[D]. 戴卓勋. 西安石油大学, 2021(09)
- [3]超声波流量测量技术及精度补偿方法研究[D]. 朱义德. 中北大学, 2021(09)
- [4]管道内流动液体的流量测试方法及其发展趋势探讨[J]. 杨康新,魏韦,李佰涛,张磊,费亮瑜,李炬森,王永飞,赵升吨. 锻压装备与制造技术, 2021(01)
- [5]一种新型掺水流量计设计及流场分布规律研究[D]. 张宪. 东北石油大学, 2020(03)
- [6]农材生活污水流量在线监测方法的探索性研究[D]. 陈安瑶. 浙江大学, 2020(02)
- [7]多声道矿用超声波气体流量计的设计与实现[D]. 胡嘉豪. 重庆邮电大学, 2019(02)
- [8]天然气管道超声流量计计量方法研究[D]. 毛利祥. 西南石油大学, 2019(06)
- [9]基于TDC-GP21的双声道气体超声波流量计研制[D]. 李长奇. 河北工业大学, 2018(06)
- [10]涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究[D]. 张哲晓. 天津大学, 2018(06)