天然氣運(yùn)聚模擬試驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

【摘要】：由于人們無法對(duì)天然氣運(yùn)聚過程直接進(jìn)行觀察和測(cè)試,因此采用間接的方法去研究運(yùn)聚過程中水飽和度、溫度、壓力等相關(guān)的重要參數(shù),通過這些相關(guān)參數(shù)研究天然氣運(yùn)聚的規(guī)律。 本文以天然氣運(yùn)聚模擬試驗(yàn)裝置模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境為背景,深入研究并實(shí)現(xiàn)了水飽和度檢測(cè)、溫度和壓力的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。以MCGS工控組態(tài)軟件為平臺(tái),實(shí)現(xiàn)水飽和度、溫度、壓力實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理和存儲(chǔ)。 1、在水飽和度檢測(cè)方法的多種試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研究了一種基于電極間電阻值的水飽和度檢測(cè)方法,該方法基于對(duì)固定距離布置的電極對(duì)之間電阻值和已知水飽和度值之間的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),通過最小二乘擬合法獲得電極對(duì)之間的電阻和水飽和度之間的標(biāo)準(zhǔn)曲線,把固定距離布置的電極對(duì)之間的電阻測(cè)量值和標(biāo)準(zhǔn)曲線比對(duì)獲得水飽和測(cè)試值。 2、設(shè)計(jì)了水飽和度檢測(cè)的硬件和軟件系統(tǒng)。硬件系統(tǒng)包括:多路水飽和度檢測(cè)信號(hào)源、32路電極對(duì)信號(hào)檢測(cè)電路、信號(hào)放大和整形電路、交流有效值測(cè)試和A/D轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路、CPU中心處理及外圍電路等;軟件系統(tǒng)包括:通信模塊、檢測(cè)模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、CPU中心處理和運(yùn)算模塊等功能的實(shí)現(xiàn)。 3、基于MCGS軟件環(huán)境,開發(fā)了天然氣運(yùn)聚模擬試驗(yàn)裝置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中水飽和度、溫度和壓力數(shù)據(jù)的采集和控制。系統(tǒng)中包含了水容器組,氣容器組,雙缸恒速泵,高壓儲(chǔ)氣瓶,被測(cè)模型,回壓容器,溫度傳感器,壓力傳感器,氣泵,水泵等。系統(tǒng)界面包括:啟動(dòng)界面,溫度、壓力數(shù)據(jù)采集顯示界面,數(shù)據(jù)報(bào)表與曲線界面,報(bào)警數(shù)據(jù)界面,歷史數(shù)據(jù)界面等。 4、該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已投入實(shí)際應(yīng)用,應(yīng)用結(jié)果表明:該系統(tǒng)具有良好的性能和功能,界面友好,工作穩(wěn)定,水飽和度檢測(cè)方法有效正確,溫度、壓力等參數(shù)的測(cè)量與控制精度滿足預(yù)期要求。 【關(guān)鍵詞】：水飽和度檢測(cè) 溫度采集 壓力采集 MCGS組態(tài)軟件
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.1.1 課題背景8-9
• 1.1.2 課題研究意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本課題的設(shè)計(jì)目標(biāo)11
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 系統(tǒng)總體方案13-18
• 2.1 引言13
• 2.2 天然氣運(yùn)聚模擬試驗(yàn)裝置相關(guān)數(shù)據(jù)采集總體方案13-14
• 2.3 水飽和度數(shù)據(jù)檢測(cè)14
• 2.4 溫度、壓力數(shù)據(jù)采集相關(guān)軟件和設(shè)備介紹14-17
• 2.4.1 MCGS組態(tài)軟件概述14-15
• 2.4.2 溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備15-16
• 2.4.2.1 溫度傳感器PT10015-16
• 2.4.2.2 SR94智能溫控儀16
• 2.4.3 壓力數(shù)據(jù)采集設(shè)備16-17
• 2.4.3.1 壓力傳感器DG130016
• 2.4.3.2 XST單顯壓力表16-17
• 2.5 本章小結(jié)17-18
• 第三章 水飽和度檢測(cè)設(shè)計(jì)18-40
• 3.1 引言18
• 3.2 水飽和度檢測(cè)原理18
• 3.3 水飽和度探針設(shè)計(jì)原理18-20
• 3.4 被測(cè)模型電磁場(chǎng)分析20-24
• 3.5 水飽和度檢測(cè)前期可行性實(shí)驗(yàn)及曲線擬合方案24-28
• 3.5.1 前期可行性實(shí)驗(yàn)24-27
• 3.5.2 最小二乘法曲線擬合27-28
• 3.6 水飽和度采集板硬件設(shè)計(jì)28-34
• 3.6.1 電源電路28-29
• 3.6.2 主控芯片電路29-30
• 3.6.3 信號(hào)源電路30
• 3.6.4 砂阻接口電路30-31
• 3.6.5 采集點(diǎn)選擇電路31-33
• 3.6.6 有效值轉(zhuǎn)換電路33
• 3.6.7 采集板實(shí)物圖33-34
• 3.7 硬件抗干擾設(shè)計(jì)34
• 3.8 水飽和度采集板軟件設(shè)計(jì)34-38
• 3.8.1 軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能34-35
• 3.8.2 軟件主要流程設(shè)計(jì)35-38
• 3.9 軟件抗干擾設(shè)計(jì)38-39
• 3.10 本章小結(jié)39-40
• 第四章 溫度、壓力數(shù)據(jù)采集MCGS 組態(tài)實(shí)現(xiàn)40-51
• 4.1 引言40
• 4.2 主控窗口組態(tài)40-41
• 4.3 設(shè)備窗口組態(tài)41-42
• 4.4 用戶窗口組態(tài)42-46
• 4.5 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫組態(tài)46-47
• 4.6 運(yùn)行策略組態(tài)47-48
• 4.7 安全機(jī)制組態(tài)48-50
• 4.8 本章小結(jié)50-51
• 第五章 系統(tǒng)調(diào)試及測(cè)試結(jié)果51-61
• 5.1 引言51
• 5.2 數(shù)據(jù)采集調(diào)試實(shí)驗(yàn)環(huán)境51-53
• 5.2.1 注入裝置51-52
• 5.2.2 被測(cè)模型52-53
• 5.3 壓力表和溫控儀調(diào)試及測(cè)試結(jié)果53-54
• 5.4 MCGS組態(tài)軟件系統(tǒng)調(diào)試及測(cè)試結(jié)果54-60
• 5.4.1 水飽和度數(shù)據(jù)采集測(cè)試結(jié)果及曲線擬合55-57
• 5.4.2 溫度、壓力數(shù)據(jù)采集測(cè)試結(jié)果57-59
• 5.4.3 水飽和度數(shù)據(jù)成像59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 第六章 課題總結(jié)與展望61-64
• 6.1 總結(jié)61-62
• 6.2 展望62-64
• 致謝64-65
• 參考文獻(xiàn)65-67
• 本人攻讀研究生期間發(fā)表論文情況67

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