双频电磁流量计驱动电路设计技术研究

发布时间：2017-10-27 14:29

  本文关键词：双频电磁流量计驱动电路设计技术研究

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【摘要】：在油田开发后期的油井中不仅仅存在着油水两相流,多数情况下也存在着泥沙等异物,故消除泥沙对流量测量的影响对生产和资源开发具有非常重要的意义,但在国内现有的技术情况下做到对泥沙噪声的消除难度较大。利用双频励磁技术来进行泥沙噪声的消除一直是国内外研究的热点,尤其是在国内的油田应用中仍存在许多问题。本文基于双频励磁技术进行了双频励磁电磁流量测量驱动电路的深入研究。首先,研究提出了一种基于CPLD的电磁流量计双频励磁控制方法,设计了一种双频励磁驱动电路系统,并研制了一种新型的过流控制恒流源电路。利用该双频励磁控制方法,可以方便的改变其励磁频率,最终达到拓宽仪器使用范围的目的。设计的双频励磁驱动电路系统,实现较为简单,经过仿真和实验分析,其系统具有很好的稳定性和可靠性。研制的过流控制恒流源电路,具有确保系统电路整体电流恒定的功能。其次,针对双频励磁电磁流量测量传感器输出信号存在工频和高频噪声的问题,提出了一种精确度较高的信号处理电路系统。该系统采用双路滤波电路滤除工频干扰,采用可控采样信号进行高精度采样,以提高驱动电路对信号响应的灵敏度和准确度。最后,结合大庆油田测试研发中心自主设计研制的小管径电磁流量传感器和本文设计的双频励磁驱动电路搭建了双频励磁电磁流量计的整体系统,并在大庆油田模拟井环境下对所搭建的双频励磁电磁流量计整体系统的性能进行实验,并对多种工况下的实验测试结果进行了分析。
【关键词】：双频励磁 电磁流量计 CPLD 驱动电路 过流控制 双路滤波
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE937;TH814.93
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景及意义10-11
• 1.2 电磁流量计流量测量技术研究进展11-13
• 1.3 本文的主要内容及组织结构13-15
• 第2章 基于CPLD的双频励磁控制及驱动系统设计15-25
• 2.1 双频励磁控制系统设计15-19
• 2.1.1 双频励磁控制系统的设计思想15-16
• 2.1.2 双频励磁控制系统的硬件实现16-18
• 2.1.3 双频励磁控制系统的软件实现18-19
• 2.2 双频励磁驱动电路系统设计19-22
• 2.2.1 双频励磁驱动电路系统设计19-20
• 2.2.2 双频励磁驱动电路硬件实现20-22
• 2.3 基于过流控制的恒流源电路设计22-23
• 2.4 本章小结23-25
• 第3章 基于双滤波及高精度采样的信号处理系统设计25-38
• 3.1 基于双滤波及高精度采样的信号处理电路的整体设计思想25-27
• 3.2 双滤波信号处理电路设计27-28
• 3.3 高精度采样信号处理电路设计28-31
• 3.4 信号处理配套电路设计31-37
• 3.4.1 前置放大电路模块设计32-33
• 3.4.2 主放大电路模块设计33-34
• 3.4.3 滤波放大及反相电路模块设计34-36
• 3.4.4 信号耦合输出电路模块设计36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 实验结果及分析38-51
• 4.1 双频电磁流量计驱动电路整体设计38-40
• 4.2 双频电磁流量传感器整体结构及基本性能测试40-42
• 4.3 双频流量计模拟井动态实验结果对比分析42-50
• 4.3.1 动态实验条件简介42-44
• 4.3.2 清水流测量实验结果分析44-47
• 4.3.3 油水两相流流量测量实验结果分析47-50
• 4.4 本章小结50-51
• 结论51-53
• 参考文献53-57
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果57-58
• 致谢58-59
• 作者简介59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 杨双龙;王刚;徐科军;石磊;;基于线性电源的单/双频电磁流量计励磁控制系统[J];电子测量与仪器学报;2010年02期

2 孟令军;电磁流量计应用中的信号基准与直流噪声[J];自动化仪表;2003年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孟繁磊;用于油、气、水分相流量测量的气液分离装置的研究[D];东北石油大学;2012年

2 杜胜利;油井井下小管径电磁流量计结构优化及驱动电路设计研究[D];燕山大学;2013年

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本文编号：1103904