基于FPGA的多参数测量系统的设计

为满足工控现场对多参数动态测量的要求,提出了一种基于现场可编程逻辑门阵列器件FPGA的多参数测量系统。该设计采用FPGA作为核心控制器件,结合系统整体结构设计原理,设计了硬件电路系统及FPGA逻辑控制程序,搭建了模拟实验平台,实测了多参数测量系统,分析了测量数据,测试结果表明,该系统实现了多参数的动态测量的预期设计功能且测量相对误差范围为0%~1.7%,具有性能稳定、抗干扰能力强、数据传输方便等优点,可用于电压、电流、温度及压力等参数的测量系统中。

超声波作用下稠油黏度变化分析

通过研究非接触方式下,超声波三种降黏方式的降黏效果。利用MATLAB软件进行了仿真实验,结果表明20 kHz频率下空化核一个周期内膨胀、收缩过程最为激烈。结合试验结果可得知当超声波频率在20~23kHz范围内,超声波空化作用最为明显,降黏效果也最好,降黏率达56%。

基于STM32F207的便携式气井出砂监测仪设计

在天然气开采过程中,严重的出砂会堵埋井眼、磨损井下和地面设备、损坏套管等,严重时会导致气井报废~[1,2]。因此实时监测气井的出砂情况对制定合理的防砂策略十分必要。本文针对现场的实际情况提出一种便携式的气井出砂监测仪设计,系统采用基于ARM Cortex-M3内核STM32F207为主控单元,主要包括信号调理电路、采集电路、计算处理电路、存储电路及显示电路。系统工作时可使用锂电池供电,体积小、重量轻,功耗低。设备检测方式灵活,既可以人工现场检测,又可以安装在输气管道上实现较长时间的无人值守监测。室内试验结果表明:设备工作稳定,实现出砂监测功能,达到了设计目的,为气井出砂监测技术的应用提供了有价值的参考。

基于STM32的汽车轮胎胎压与温度监测系统设计

由于轮胎压力和温度超出安全标准范围,导致轮胎性能大大降低,最终引发交通安全事故。为预防和减少此类安全事故发生的几率,该文采用SP37集成传感器和STM32控制器设计了轮胎胎压与温度监测系统,对汽车行驶过程中的车胎状态进行实时监测。SP37传感器集成了压力传感器、温度传感器,内部控制器兼容8051指令,同时具有RF射频发送功能,用于实现胎压数据的采集与发送,极大地简化了系统的电路设计。该系统实时显示轮胎胎压、轮胎胎温数据,当采集到数据超出安全阈值时,系统发出提示音警示驾驶员预防爆胎等危险,确保汽车行驶途中的安全,避免危险的发生。通过实验测试,该设计具有稳定性好、测量精度高、系统功耗低等优点。

不同介质下油水两相流含水率测量模型构建与仿真

利用comsol多物理场仿真软件,对感应式磁声耦合技术构建含水率测量模型,并且进行仿真分析。研究根据不同介质溶液电导率的不同,分析不同介质溶液在磁场中产生对应的感应电流以及洛伦兹力的大小不同。模型中选择的线圈材质、激励信号频率、幅值等不变的条件下,仿真结果证明不同介质溶液在磁场中产生的感应电流和洛伦兹力的大小与该溶液的电导率大小成正比,此结果与理论推导一致。根据纯油/油水混合物/纯水三种不同介质的电导率和含水率成正比,为后续根据溶液在磁场中激发的感应电流和洛伦兹力的大小推断油水两相流电导率的大小以以及含水率多少提供依据。

管道内部缺陷的激光超声可视化检测

管道运输是石油天然气工业最主要的运输方式之一,因此,对管道的安全监测具有重要意义。采用激光超声可视化技术对弯管道内部的缺陷进行了检测,实验结果表明,激光超声可视化技术可通过缺陷回波动态传播过程直观检测出弯管道内部的缺陷。根据缺陷回波的传播规律分析出缺陷的位置,结果表明,该方法的最大误差为4%。