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《西安石油大学》 2019年
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混合流体中的含水率测量技术研究

孙娅娅  
【摘要】:原油含水率是石油开采、石油化工行业中的一个重要参数,是油田生产和油品交易中的关键数据,对原油的开采、脱水、储运销售及原油炼制加工等都具有重要的意义。本论文针对原油在开采过程中对含水率测量的迫切需求,提出了一种相对于混合流体中的含水率测量方法,从而通过实时准确测量含水率的值来掌握开采过程中的原油含水情况。本文开展了微波、微波谐振腔及环形天线的相关理论研究,分析了两种微波法测含水率的测量原理,探讨了环形天线以及微波谐振腔的一些相关参数。经过一些基础的理论研究之后,分别对环形天线和圆柱形微波谐振腔进行了HFSS仿真,然后对环形天线和微波谐振腔的仿真结果做出了相应的分析,从而对测量系统的优化设计提供了帮助。同时还给出了测量系统的各部分软件设计及流程图,其中包括ADC转换、OLED显示、数据处理、数据存储等部分的软件设计和流程图。然后,本文还设计了测量系统的硬件电路,测量系统的硬件电路主要由三个部分组成,分别为发射电路、主控电路和接收电路,而发射电路主要用于微波信号的产生和信号功率的放大,主控电路主要用于完成显示、存储、ADC转换和数据传输等功能,接收电路则主要负责功率检波和信号放大。最后根据理论研究、HFSS仿真、软件设计和硬件电路设计我们搭建了试验平台,在实验室内部对测量系统做出了系统性的试验,从而验证了本系统的可靠性和有效性。通过开展本文的研究工作,最终研究出了一种有效的含水率测量方法,即微波谐振腔法含水率的测量,结合油田的生产需求,希望本设计在原油开采过程能够得到具体的应用。
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TE622

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