原油含水率是石油開采、石油化工行業(yè)中的一個重要參數(shù),是油田生產(chǎn)和油品交易中的關鍵數(shù)據(jù),對原油的開采、脫水、儲運銷售及原油煉制加工等都具有重要的意義。本論文針對原油在開采過程中對含水率測量的迫切需求,提出了一種相對于混合流體中的含水率測量方法,從而通過實時準確測量含水率的值來掌握開采過程中的原油含水情況。本文開展了微波、微波諧振腔及環(huán)形天線的相關理論研究,分析了兩種微波法測含水率的測量原理,探討了環(huán)形天線以及微波諧振腔的一些相關參數(shù)。經(jīng)過一些基礎的理論研究之后,分別對環(huán)形天線和圓柱形微波諧振腔進行了HFSS仿真,然后對環(huán)形天線和微波諧振腔的仿真結(jié)果做出了相應的分析,從而對測量系統(tǒng)的優(yōu)化設計提供了幫助。同時還給出了測量系統(tǒng)的各部分軟件設計及流程圖,其中包括ADC轉(zhuǎn)換、OLED顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲等部分的軟件設計和流程圖。然后,本文還設計了測量系統(tǒng)的硬件電路,測量系統(tǒng)的硬件電路主要由三個部分組成,分別為發(fā)射電路、主控電路和接收電路,而發(fā)射電路主要用于微波信號的產(chǎn)生和信號功率的放大,主控電路主要用于完成顯示、存儲、ADC轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?接收電路則主要負責功率檢波和信號放大。最后根據(jù)理... 

【文章來源】：西安石油大學陜西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 含水率測量的國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構
第二章 基于微波諧振腔的理論基礎的研究
    2.1 微波諧振腔
    2.2 微波諧振腔的構成與特點
    2.3 微波諧振腔的相關參數(shù)
        2.3.1 振蕩模式
        2.3.2 諧振頻率
        2.3.3 固有品質(zhì)因數(shù)0Q
        2.3.4 等效電導
    2.4 圓柱形微波諧振腔
    2.5 諧振腔的激勵與耦合
    2.6 本章小結(jié)
第三章 微波諧振腔法含水率測量系統(tǒng)及天線
    3.1 微波法含水率測量原理
        3.1.1 基于介電常數(shù)的微波法含水率測量原理
        3.1.2 基于能量損耗的微波法含水率測量原理
    3.2 微波諧振腔測量系統(tǒng)模型的設計
    3.3 天線
        3.3.1 環(huán)形天線
        3.3.2 環(huán)形天線相關參數(shù)及計算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 天線及諧振腔的HFSS仿真
    4.1 HFSS仿真中的各性能參數(shù)
        4.1.1 回波損耗
        4.1.2 電壓駐波比
        4.1.3 Smith圓圖
        4.1.4 輸入阻抗
        4.1.5 方向圖
    4.2 天線仿真
        4.2.1 HFSS相關設置
        4.2.2 仿真結(jié)果
    4.3 諧振腔模型的仿真
        4.3.1 HFSS相關設置
        4.3.2 仿真結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 硬件設計
    5.1 發(fā)射電路設計
        5.1.1 微波發(fā)生電路
        5.1.2 功率放大電路
    5.2 接收電路設計
        5.2.1 功率檢波電路
        5.2.2 信號放大電路
    5.3 主控電路設計
        5.3.1 MCU控制電路
        5.3.2 液晶顯示電路
        5.3.3 數(shù)據(jù)存儲電路
    5.4 硬件電路的實現(xiàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 軟件設計
    6.1 設計目標
    6.2 系統(tǒng)軟件設計簡介及流程圖
        6.2.1 ADC轉(zhuǎn)換軟件設計
        6.2.2 數(shù)據(jù)處理軟件設計
        6.2.3 顯示部分軟件設計
        6.2.4 存儲部分軟件設計
        6.2.5 看門狗軟件設計
        6.2.6 軟件設計整體流程圖
    6.3 本章小結(jié)
第七章 系統(tǒng)實驗
    7.1 實驗平臺搭建
    7.2 實驗結(jié)果及分析
        7.2.1 相關參數(shù)的確定
        7.2.2 測量結(jié)果的驗證
        7.2.3 實驗結(jié)果分析及總結(jié)
    7.3 本章小結(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 完成的工作
    8.2 主要創(chuàng)新點
    8.3 對今后工作的建議
致謝
參考文獻
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3635296