测量液相流体的容积式流量计研究与设计
发布时间：2021-11-02 17:32
在工业生产自动化中,测量液体流量是测量领域内极为广泛和重要的一环,也是物料和总量控制以及能源基础管理的依据。因此,流量仪表在过程自动化仪表与装置中成为重要的一个大类,广泛应用在国民经济各个领域。因测量原理不同,流量计种类繁多,而且各自有着不同的优缺点。容积式流量计在测量管线上,是直接根据管线排出流体的体积进行计量的仪表,它在流量测试仪表中是测量精度较高的一种,因此受到广泛青睐,特别是在石油行业煤层气井的排采工作中。煤层气井的排采是一项长期稳定和细致的工作,了解并掌握单井产液量的变化是进行煤层气井产水量、产气量预测、排采工作制度制定的基础。本文结合中石油煤层气分公司煤层气井排采工作的需要设计了一种容积式翻斗流量计。针对煤层气井在排采过程中是非满管、含煤粉、具有腐蚀性气液两相中液相流体的测量,采用高性能超低功耗MSP430F5418A单片机作为控制芯片,结合磁控开关磁性传感器,设计了双稳态结构的计量翻斗,实现产水量的精确计量,防止振动带来的误差。本设计可以实现任意时段的流量和日产量的计算以及单井产水量的实时显示,能有效监控单井的出液情况。经过实验和调试,结果表明该流量计性能稳定,测量精度达...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 前言
1.2 流量计的发展现状
1.3 国内外流量计计量技术研究现状
1.4 课题研究的意义和主要内容
1.4.1 课题研究的意义
1.4.2 课题研究的主要内容
1.5 本章小结
2 计量系统的总体设计
2.1 总体设计要求
2.2 计量系统计量原理
2.3 计量系统的总体结构
2.3.1 传感器选择
2.3.2 信号调理
2.3.3 时钟芯片
2.3.4 存储模块
2.3.5 键盘输入
2.3.6 显示设备
2.3.7 通讯模块
2.3.8 中央处理芯片
2.4 计量系统框图
2.5 本章小结
3 计量系统硬件设计
3.1 单片机系统
3.1.1 主控芯片MSP430F5418A单片机
3.1.2 单片机MSP430F5418A工作电路
3.2 电源电路设计
3.3 流量信号采集电路设计
3.4 LCD显示输出
3.5 按键功能设置
3.6 存储功能
3.7 通信电路
3.8 本章小结
4 计量系统软件设计
4.1 单片机系统程序设计
4.1.1 主程序设计思想
4.1.2 主程序工作流程图
4.1.3 开机界面流程图
4.2 数据存储程序设计
4.3 中断处理程序设计
4.4 电池电压采样软件设计
4.5 休眠模式软件设计
4.6 流量计算软件设计
4.7 通信软件设计
4.8 LCD软件设计
4.9 本章小结
5 实验过程及实验分析
5.1 水实验标定装置简介
5.2 实验过程及结论
5.3 实验误差处理及设备改进
5.3.1 误差产生的原因及改进措施
5.3.2 误差避免及设备改进
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间研究成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]SL3-1型翻斗式雨量计实用标校维护方法[J]. 龚成龙,王丹平,吴娴. 水利科技. 2017(04)
[2]基于MSP430F5418的低功耗翻斗流量计[J]. 赵璐,贾先. 仪表技术. 2017(11)
[3]一种冰箱灯开关结构的设计[J]. 解卫浩. 科技创新与应用. 2017(25)
[4]布哈河口水文站JDZ-01型翻斗式雨量计应用分析[J]. 郑雁莉. 青海农林科技. 2017(01)
[5]称重式雨量计与翻斗式雨量计同时挂接方法[J]. 王玉红. 现代农业科技. 2017(03)
[6]基于无线的翻斗式雨量计采集方法开发与应用[J]. 史珊海,陶明,李志梅. 自动化与信息工程. 2017(01)
[7]水泥标准稠度用水量检测注意事项及影响因素探讨[J]. 赵永林. 新世纪水泥导报. 2017(01)
[8]新型差压式流量计性能研究[J]. 翟小金,沈新建,王光磊,邵朋诚. 自动化仪表. 2017(01)
[9]基于脉冲占空比调节灵敏度的光电开关传感器[J]. 陈可,季超,蔡占秀,刘洪英,邱召运. 传感技术学报. 2017(01)
[10]一种改进型矩阵键盘电路[J]. 张绍荣,莫禾胜. 国外电子测量技术. 2017(01)
博士论文
[1]高性能低功耗SAR ADC的研究与设计[D]. 高俊枫.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]一种基于MSP430的超低功耗高精度超声波流量计的设计[D]. 郭菲.东华大学 2017
[2]工业产品缺陷在线检测系统的研究[D]. 江前彪.浙江理工大学 2017
[3]无线磁感应门窗报警器设计与应用[D]. 江波.苏州大学 2016
[4]低功耗电池供电的电磁流量计研究与设计[D]. 张昊.天津大学 2016
[5]基于电磁超声复合原理的流量计研究[D]. 张夕特.中国计量学院 2015
[6]基于Modbus的RS-485总线通信体系的流量控制协议研究[D]. 卢石磊.兰州理工大学 2014
[7]霍尔传感器磁系统优化设计[D]. 郑剑斌.福州大学 2014
[8]基于电容法的原油含水率测量系统研究[D]. 王达.太原科技大学 2013
[9]基于卡曼涡街原理的井下流量计的研究与应用[D]. 李珠玲.大庆石油学院 2007
[10]低压天然气检测系统的研究[D]. 田一华.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3472141
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 前言
1.2 流量计的发展现状
1.3 国内外流量计计量技术研究现状
1.4 课题研究的意义和主要内容
1.4.1 课题研究的意义
1.4.2 课题研究的主要内容
1.5 本章小结
2 计量系统的总体设计
2.1 总体设计要求
2.2 计量系统计量原理
2.3 计量系统的总体结构
2.3.1 传感器选择
2.3.2 信号调理
2.3.3 时钟芯片
2.3.4 存储模块
2.3.5 键盘输入
2.3.6 显示设备
2.3.7 通讯模块
2.3.8 中央处理芯片
2.4 计量系统框图
2.5 本章小结
3 计量系统硬件设计
3.1 单片机系统
3.1.1 主控芯片MSP430F5418A单片机
3.1.2 单片机MSP430F5418A工作电路
3.2 电源电路设计
3.3 流量信号采集电路设计
3.4 LCD显示输出
3.5 按键功能设置
3.6 存储功能
3.7 通信电路
3.8 本章小结
4 计量系统软件设计
4.1 单片机系统程序设计
4.1.1 主程序设计思想
4.1.2 主程序工作流程图
4.1.3 开机界面流程图
4.2 数据存储程序设计
4.3 中断处理程序设计
4.4 电池电压采样软件设计
4.5 休眠模式软件设计
4.6 流量计算软件设计
4.7 通信软件设计
4.8 LCD软件设计
4.9 本章小结
5 实验过程及实验分析
5.1 水实验标定装置简介
5.2 实验过程及结论
5.3 实验误差处理及设备改进
5.3.1 误差产生的原因及改进措施
5.3.2 误差避免及设备改进
5.4 本章小结
6 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间研究成果清单
【参考文献】：
期刊论文
[1]SL3-1型翻斗式雨量计实用标校维护方法[J]. 龚成龙,王丹平,吴娴. 水利科技. 2017(04)
[2]基于MSP430F5418的低功耗翻斗流量计[J]. 赵璐,贾先. 仪表技术. 2017(11)
[3]一种冰箱灯开关结构的设计[J]. 解卫浩. 科技创新与应用. 2017(25)
[4]布哈河口水文站JDZ-01型翻斗式雨量计应用分析[J]. 郑雁莉. 青海农林科技. 2017(01)
[5]称重式雨量计与翻斗式雨量计同时挂接方法[J]. 王玉红. 现代农业科技. 2017(03)
[6]基于无线的翻斗式雨量计采集方法开发与应用[J]. 史珊海,陶明,李志梅. 自动化与信息工程. 2017(01)
[7]水泥标准稠度用水量检测注意事项及影响因素探讨[J]. 赵永林. 新世纪水泥导报. 2017(01)
[8]新型差压式流量计性能研究[J]. 翟小金,沈新建,王光磊,邵朋诚. 自动化仪表. 2017(01)
[9]基于脉冲占空比调节灵敏度的光电开关传感器[J]. 陈可,季超,蔡占秀,刘洪英,邱召运. 传感技术学报. 2017(01)
[10]一种改进型矩阵键盘电路[J]. 张绍荣,莫禾胜. 国外电子测量技术. 2017(01)
博士论文
[1]高性能低功耗SAR ADC的研究与设计[D]. 高俊枫.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]一种基于MSP430的超低功耗高精度超声波流量计的设计[D]. 郭菲.东华大学 2017
[2]工业产品缺陷在线检测系统的研究[D]. 江前彪.浙江理工大学 2017
[3]无线磁感应门窗报警器设计与应用[D]. 江波.苏州大学 2016
[4]低功耗电池供电的电磁流量计研究与设计[D]. 张昊.天津大学 2016
[5]基于电磁超声复合原理的流量计研究[D]. 张夕特.中国计量学院 2015
[6]基于Modbus的RS-485总线通信体系的流量控制协议研究[D]. 卢石磊.兰州理工大学 2014
[7]霍尔传感器磁系统优化设计[D]. 郑剑斌.福州大学 2014
[8]基于电容法的原油含水率测量系统研究[D]. 王达.太原科技大学 2013
[9]基于卡曼涡街原理的井下流量计的研究与应用[D]. 李珠玲.大庆石油学院 2007
[10]低压天然气检测系统的研究[D]. 田一华.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3472141
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yiqiyibiao/3472141.html
