基于DSP的两相流计量仪表研究
介绍了一种基于TI公司的VC5402来构造两相流流量计量系统的方法。该系统能够采集四路现场物理量,根据算法实现液相和气相的流量计量,并能够把大量数据存储到U盘中。重点阐述了系统的工作原理、硬件构成、各部分的主要功能及软件的结构和实现。
槽式孔板的湿气分层流差压预测模型
槽式孔板是一种新型的气液两相流测量元件,与标准孔板相比,槽式孔板具有前后直管段要求低、差压信号平稳、上游液相无累积等优点。通过对槽式孔板的局部阻力进行分析,槽式孔板总压降主要由摩阻压降和加速压降两部分组成。基于气液两相流体流经槽式孔板的流动机理,利用动量守恒关系式和能量守恒关系式计算摩阻压降和加速压降,建立了槽式孔板的分层流差压预测模型。以空气/水为介质,进行了一系列实验,实验结果表明,孔径比为0.75、0.6、0.5的槽式孔板的平均相对误差分别为6.45%、11.06%、12.52%,为湿气计量算法的完善提供了参考。
海上含液天然气流量计开发
阐述在线多相流量计的开发原理和国内外低含液率气液两相流计量技术研究的主要技术路线。结合海上含液天然气流量计开发工作,全面系统地总结了流量计开发的技术路线和研究成果。详细介绍槽式孔板的单相流与两相流测量特性、基于双槽式孔板组合测量原理与软测量技术的流量计计量算法等内容,指出了需要进一步深入研究的方向。
高准科里奥利质量流量计通信接口软硬件的开发
高准科氏质量流量计除了提供传统的4-20 mA模拟信号和脉冲信号输出接口外,还可提供HART、Modbus、FOUNDATIONTMFieldbus、Profibus-PA等数字信号通信接口。该文简要介绍了高准科里奥利质量流量计的通信接口,分析了Modbus(RTU/ASCII)、HART协议及其消息帧格式,详细介绍了通过Bell 202接口实现HART通信协议的软硬件设计方法,以及通过RS485接口实现Mobdus、HART通信协议的软硬件设计方法。
基于槽式孔板的凝析天然气计量技术
介绍了一种新型气液两相流量传感器——槽式孔板的结构特点和工作原理,并将其应用于凝析天然气计量技术研究。结合实验数据和理论模型详细分析了影响槽式孔板两相压降倍率的各种因素,利用曲面拟合技术给出了传感器两相压降倍率与压力、气体富劳德准数、Lockhart-Martinelli参数之间的相关式,该相关式计算精度可以满足生产计量的精度要求,为低含液率的凝析天然气流量计研制奠定了基础。
利用多分辨小波网络进行两相流流量预测
传统的不分离两相流流量计计算流量一般受干扰较多,误差较大,而小波网络是数据预测的有力手段。依据多分辨分析理论,建立由正交小波函数和正交尺度函数作为神经网络的激励函数的自适应正交小波网络,给出小波网络的分层、递阶学习算法,并结合测量信号特征,讨论了如何选取小波基函数,最后基于Matlab语言,实现了两相流流量的预测。
基于DSP的两相流计量系统二次仪表的研制
针对西部和海上油气田开采过程中客观条件的限制,设计了一种两相流计量系统二次仪表,代替计算机进行数据采集和处理,实现在线实时计量。该系统选用DSP作为核心处理器,数据采集采用双缓冲的DMA传输,并利用在系统编程技术和DSP自举引导实现了系统的独立运行。实验证明该仪表具有性能高、功耗低、体积小等优点。
基于BP神经网络的气液两相流分相流量测量
为了准确计量低含液率气液两相流分相流量,选用槽式孔板作为一次传感元件、以空气/水为测量介质,进行了一系列的实验。鉴于气液两相流流经槽式孔板时所产生差压信号的特征参数能够反映气液流量的变化,目前又无法得到这些特征参数与气液流量之间的理论关系,所以采用压力、温度和差压均值的平方根、标准差和(0,2)Hz频段功率等参数经主成分分析后作为三层BP网络的输入,气液标准体积流量为网络输出,确定了最优的网络结构。训练后的网络能够在实验范围内,使气液相流量预报平均相对误差低于5%,为流量计计量算法的开发提供了一条可行的途径。
非标刻度气体转子流量计的流量换算
气体转子流量计通常是以空气为介质按标准状态下的标况体积流量来进行刻度的.但是,在某些情况下,气体转子流量计是采用非标(非空气介质或非标准状态)来刻度的.重点介绍了采用非标刻度时,气体转子流量计在工作状态下的标况流量换算公式,并就国际上两种不同标准状态下的刻度和流量换算进行了讨论,提出了相应的换算公式.
基于槽式孔板与神经网络的湿气流量计
在研究某湿气流量计样机的基础上,提出了一种应用槽式孔板与神经网络技术实现湿气流量计量的方法。简要介绍了槽式孔板的特点及流量计样机的结构,采用统计分析与相关分析相结合的方法对信号特征量进行筛选,并应用神经网络技术对数据处理、构建二级神经网络系统。此设计实现了流型识别和计量,利用网络集成技术进一步提高网络系统的计量精度和泛化能力。现场测试结果表明,应用该流量计进行湿气流量计量,其气相累积流量计量误差为3%,液相累积流量计量误差为6%,满足了生产计量的精度要求。
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