微波法原油含水率测量研究

发布时间：2023-05-06 05:49

　　本文研究了利用同轴线传输线测量介质电磁参数的原理和测量方法。论文首先介绍了传统传输反射法的原理并经过HFSS仿真软件,对其进行了验证;考虑到原油液体的属性,传统的传输反射法已不能满足测量要求,需要对其进行模型改进,这里用到了由两块特氟龙材料制作而成的同轴段,在这两段同轴段之间放置原油。由于改进的模型存在着从理想同轴线过渡到另一尺寸同轴线的变换段,因此会引起夹具不连续和驻波,进而出现校准等问题,为了减少校准问题对测量准确度的影响,这里把测量夹具过渡段同轴线的长度等效为标准同轴线,并把等效的标准同轴线长度进行端面移动,经介质相对介电常数的计算,可以发现利用该方法是可以减少计算结果误差的。然后,推导了两种基于二端口网络矩阵求解介质相对介电常数的方法,并对它们进行了验证。这两种方法可以解决由于测量夹具不连续带来的校准问题,第一种利用二端口网络的级联求解介质相对介电常数的方法依赖仿真软件的仿真数据,这与经过机加工实际测量得到的数据存在着差异。第二种基于测量多厚度介质求解相对介电常数的方法,它不再需要对测量夹具进行校准,由于测量两种厚度的介质,其求解过程只涉及到介质连续的那部分,避免了测量夹具两端...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 原油含水率的测试方法概述
    1.3 原油含水率的研究现状
    1.4 原油含水率的发展趋势
    1.5 研究内容及论文结构
    1.6 本论文的结构安排
第二章 传输反射法的改进
    2.1 微波网络基础知识
    2.2 散射矩阵的基本理论
    2.3 经典传输反射法的介绍
    2.4 经典传输反射法的原理
    2.5 散射参数的端面移动理论
    2.6 经典传输反射法的验证
    2.7 改进的传输反射法
        2.7.1 阻抗匹配
        2.7.2 传输反射法的改进
        2.7.3 改进的传输反射法的模型参数确定
    2.8 改进的传输反射法存在的厚度谐振问题
    2.9 本章小结
第三章 基于二端口网络矩阵求解介质相对介电常数的方法
    3.1 ABCD矩阵理论
    3.2 传输矩阵理论
    3.3 二端口网络级联
    3.4 基于二端口网络级联求解介质相对介电常数的方法
    3.5 基于测量多厚度待测介质求解相对介电常数的方法
    3.6 本章小结
第四章 测量系统的搭配及测量
    4.1 同轴线测量夹具的机加工设计
    4.2 测试系统的搭载
    4.3 软件系统的设计
    4.4 各原油含水率的配制
    4.5 测量步骤、夹具验证及数据处理
        4.5.1 测量步骤
        4.5.2 测量夹具的验证
        4.5.3 数据处理
    4.6 误差分析
    4.7 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果



本文编号：3809156