摘要：针对油井开采过程中需要对各相含量进行精确预测以调整开采策略的实际问题,设计了一种基于微波法的油水两相流检测系统。该系统利用微波在不同介质中透射能力的差异,构建了一套包含微波信号源、功率放大器、功率分配器、检波器和STM32F103ZET6核心板的硬件电路系统,通过编写AD采集和串口通信的软件代码,来接收检波器端幅度和相位数据。在数据处理方面,分别对幅度数据、相位数据和幅度-相位融合数据采用BP神经网络的方法预测含水率。实验表明:在使用融合数据时,预测准确度可以提高至96.33%,取得了较理想的效果。

摘要：针对ECT在多相流测量过程中存在的成像质量不高、精度低、稳定性差等问题,提出并实现了基于PCNN图像融合的ECT多相流测量系统。系统采用模块化设计,主要包括阵列电极传感器模块、电容采集电路模块、上位机成像软件模块。文中设计改进的网络模型,将Tikhonov和Landweber算法的成像结果作为输入进行双通道融合成像,改善了传统算法存在的伪影、模糊的现象。实验结果表明:应用尼龙棒模拟气固两相流对系统进行测试,系统对于微小电容的测量具有良好的稳定性和准确性,通过系统的成像结果可以准确地分辨管道内不同介质的位置,其中对于流型的预测成功率为100%,相含率的测量误差在1%以内。

摘要：为了满足石油工业中核磁共振两相流采集系统的高精度、低成本、小型化等需求,实现对核磁共振FID信号的采集、存储、传输及显示,设计了基于DSP和FPGA的核磁共振两相流采集系统。系统采用模块化设计,主要包括AD信号采集模块、双核控制传输模块以及上位机显示模块。采集过程主要依靠FPGA控制ADC完成数据的采集、存储、传输。然后通过DSP设计最优滤波器完成对信号的去噪处理,再由串口将数据传输给上位机进行反演处理以及显示。实验结果表明:该系统能够实现FID信号的采集、存储、传输及显示,去噪后的信号信噪比提升了34.6%,反演处理后的T2谱可以识别出不同含水率下的两相流。

摘要：针对低信噪比下EEMD法在分解过程中产生模态混叠导致滤波效果变差的问题,提出了一种改进的EEMD滤波方法。该方法首先设计最优带通滤波器,滤除信号中的脉冲干扰,再将滤波后的信号进行EEMD分解,然后采用SG滤波器对筛选的IMF再进行滤波,最后对滤波后IMF进行重构。最后将改进的EEMD法和EEMD法分别用于多相流测量信号滤波及含水率测量,结果表明,改进的EEMD法与EEMD法相比,信噪比提高了约2~3 dB,滤波效果更好;含水率平均测量精度提高了约3%,测量误差更小。

摘要：针对传统微量水中油检测系统检测精度低和体积大等问题,设计了一种基于STM32的光学水中油检测系统。系统利用矿物油的荧光效应,通过脉冲频率调制LED、微弱信号放大和数字正交锁相放大技术提取同频125 Hz的微弱荧光信号,用“一光源双探测”的光机结构消除光源对测量的影响,通过最小二乘法拟合水中油的质量浓度和相对荧光强度之间的关系,反演得到水中油的质量浓度。试验结果表明,该系统在0~60 mg/L内的水中油测量应用上具有较高精度,线性度为99.96%,为安全用水和环境保护提供了可靠依据。

摘要：设计了一种以数字式温度传感器DS18B20实现多路温度采集的系统。系统以DSP作为温度采集和控制的核心,结合DSP软件设计,能够实现多路温度信号的同时采集。该系统还带有RS 232通用串行接口,可实现与PC机的实时通信。整个设计电路具有结构简单、数据传输方便、多路温度采集所用时间短及实时性好等优点。

摘要：在油井出砂监测系统中,出砂信号检测传感器为其关键技术之一.提出采用PVDF压电薄膜为敏感材料,设计了缠绕型的出砂信号检测传感器.给出了传感器的结构、工作原理和信号处理原理.传感器应用在稠油油井出砂模拟系统中,识别出了砂粒对管壁碰撞后产生的声波信号,从而验证了该新型传感器工作的有效性,且其具有易于安装、灵敏度高的特点.试验结果表明,由该传感器检测流体中的含砂量具有较高的精度.

摘要：提出了一种非接触式套管探伤装置设计方案。采用有限元仿真技术,对装置中纵向磁探头与横向磁探头的时域电磁响应进行了数值模拟。结果表明,纵向磁探头产生与套管同轴的环状涡流,而横向磁探头产生的涡流方向与前者互相垂直。磁探头上的接收信号主要来自金属套管。分析了套管上存在孔洞、纵向裂缝和横向裂缝时,两种磁探头的响应特性。不同孔洞损伤的电磁响应计算结果显示,两种磁探头对孔洞直径的变化均具有较高分辨率。通过对不同参数纵向裂缝与横向裂缝电磁响应特征的讨论,认为横向磁探头对套管上纵向裂缝长度的变化无判断能力,而纵向磁探头对横向裂缝长度变化的识别效果较弱。不同套管损伤的实验结果证实了数值模拟的正确性。

摘要：采用并行传输方式,在ARM与FPGA之间进行数据的传输。在FPGA中建立双口RAM模块,将处理后的数据缓存在双口RAM中,利用ARM自带的FSMC接口读取双口RAM中的数据,实现ARM与FPGA之间的高速通信。通过Modelsim仿真、多道能谱仪实际应用测试,结果显示该通信方式能使仪器正常稳定高速工作,脉冲通过率在1M/s以上,能解决多道能谱仪中ARM与FPGA之间数据通信问题。

摘要：基于瞬变电磁法原理,提出了基于 PIC 单片机的套管探测控制系统的设计方案。通过三个磁探头从横向和纵向对套管的损伤信息进行探测,并结合温度和井深信息,准确判定套管损伤的位置。本文重点介绍了磁探头的选择、发射电路设计、数据采集电路设计和相应的软件设计。