两相流多传感器数据卡尔曼滤波融合方法

发布时间：2024-10-05 03:34

　　两相流是一种广泛存在于自然界和工业生产过程中的流动现象,科学研究和工业生产水平的提高对两相流检测的需求不断增加。两相流流动过程复杂,流动参数多,使得测量其参数十分困难。单一传感器往往只适用于某一类流态且可测参数较少,无法获得对两相流的准确全面描述。数据融合技术对从多源传感器获取的测试信息进行综合、分析和利用,可获得对被测对象更全面、准确的描述。将多传感器数据融合技术引入两相流测量中,可提高两相流参数检测的准确性,扩展测量的范围。本研究针对油水两相流的含水率和流速参数,采用了电容、电导和超声传感器联合测量的方式,运用了数据融合方法对测量数据进行融合建模,获得了了含水率和流速的准确估计。论文具体的研究工作为:(1)油水两相流参数检测整体融合框架。针对油水两相流参数检测问题,从多传感器数据融合理论的角度出发,归纳总结了电容、电导和超声传感器的特点和工作原理,并在此基础上分析含水率检测与流速检测的区别,建立含水率-流速双层融合模型,完成总体融合结构的设计。(2)含水率融合测量建模。针对油水两相流含水率检测问题,使用电容电导传感器获取含水率特征信息,利用卡尔曼集中式融合和分布式融合的特点,引入上下...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1.油水两相流流型

图1-1.油水两相流流型多相流检测技术随着工业生产要求的提高和科技的进步，多种测试理论和技术被应用于数测量中。目前，多相流参数的主要检测技术可以归纳为以下两类：（1）采用传统单相流仪表与辅助数据分析手段相结合的方法，将传统应用到多相流过程参数检测中。常用的主要有差压式流量计[....

图2-1声电双模态两相流参数检测系统

声传感器作为非侵入测量手段，可用来测量两相流的流速，利用声器，可以实现油水两相流参数的全面检测。本章阐述了利用油水两系统的总体结构，分别介绍电导传感器、电容传感器和超声传感器测量原理以及主要特点，并在此基础上，介绍了油水两相流参数检和实验方案。声电双模态测试系统总体结构学传感器可....

图2-2电导传感器结构

采用FPGA控制信号的激励和采集，为了避免电容传感器与互干扰，在信号激励端设计了切换开关，切换频率为500H一时刻电容、电导传感器只有一个在工作，电导传感器的波信号，电容传感器的激励信号是1MHz的正弦信号，超号是频率为1MHz的正弦波信号，信号接收端对信号进行初....

图2-3电容传感器结构

且均匀分布在管壁上，使得测型传感器，敏感场的均匀程度直接影响到测量感器可以获得多个平行电极之间的两相流流。还具有抗干扰能力强、便于安装和拆卸等优了环形阵列电导传感器来获取油水两相流的流器通过检测流体的电容值变化间接测量相含率，3]，采用对相含率变化较为敏感的对壁式电容片位置相对、....

本文编号：4007492