一种提高超声波多普勒流量计测量精度的方法

由于强噪声背景下的多普勒超声波回波信号属于微弱信号,传统谱分析方法对微小多普勒偏移量的测量误差较大,使得现有的超声多普勒流量计在应用范围和测量精度上受到限制,因此提出采用Zoom FFT结合卡尔曼滤波来提高多普勒流量计的测量精度。文中首先采用Zoom FFT来提高多普勒回波信号的频率分辨率,然后通过卡尔曼滤波器递推跟踪频率偏移值,最后在Matlab环境下实现了Zoom FFT算法和卡尔曼滤波算法。现场测试结果表明:采用Zoom FFT结合卡尔曼滤波可以提高流量测量精度。

稠油油井出砂实时监测关键技术研究

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.

一种改进型超声波流量计及其电磁兼容性设计

针对超声波多普勒法测流量时,在流速较小情况下频率差不易获取、信号处理算法复杂的问题,提出一种改进型超声波流量检测方法。采用以中频变压器为核心的超声波驱动电路,提高了超声波的驱动电压;在超声波接收电路设计中,首先对接收的小信号进行频率选择、阻抗匹配、放大和滤波,然后采用锁相环实现频率差与直流控制电压的线性转换;针对仪器的电磁兼容性问题,测试了影响仪器正常工作的电源传导干扰,给出了电磁兼容性整改措施。测试结果表明:由于采用了交流电源滤波器,流量的最大相对误差控制在6%以内。

分流式稠油油井出砂监测技术

油井适量出砂能有效地提高产能,但出砂严重时,又对油井的正常生产产生破坏性的影响;因此油井出砂监测成为油气井开采中需要迫切解决的一项重要技术。针对稠油本身具有黏度大的特点,设计了一种分流式稠油油井出砂监测装置,该装置监测包括稠油的稀释、流体混合和增速以及出砂检测三个过程。出砂检测过程中利用PVDF压电薄膜作为振动传感器,识别砂粒对管壁碰撞引起的振动信号。在信号处理时把该信号看作随机的动态信号,采用概率密度和统计学的方法进行分析,从而预测出稠油油井出砂趋势。

火炮内膛全景图像检测与融合

火炮内膛检测是火炮使用维修过程中的一项重要内容,关系到火炮的射击精度和使用安全性。分析了通过自聚焦透镜阵列所获取的火炮内膛图像的特点,提出了一种基于相位相关法和对数极坐标法相结合的火炮内膛局部图像快速无缝拼接算法。相位相关法可以实现对存在平移的图像进行拼接,而不具有尺度和旋转不变性,对数极坐标法可将图像笛卡尔坐标系下的尺度和旋转变化变换为对数极坐标系的平移运动,利用该组合方法可得出归一化相位相关度的峰值,利用峰值点坐标可求得两幅相邻图像的旋转和缩放参数值,根据此参数进行多方位图像的拼接,然后采用像素最大值法得到内膛全景图像。实验结果表明,该方法可获得无缝、清晰和完整的火炮内膛图像。