学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于TMS320F2812的相关法超声波流量计研究

作　者: 何鹏
导　师: 巨永锋
学　校: 长安大学
专　业: 检测技术与自动化装置
关键词: TMS320F2812 超声波流量计 相关法 快速傅里叶变换
分类号: TH814.92
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 209次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


在原油开采过程中,为了油井计量和油藏动态管理,确定最佳产量和油田开采时间,要求经常监视单井的动态,掌握单口油井的产量,针对目前石油单井传统的测量方法,本文设计了基于TMS320F2812相关法超声波流量计,由于超声波在流动的液体中传播时可以载上流体流速的信息,因此我们可以通过对接收到的超声波信号进行处理,得到相应的流体噪声信号,然后采用相关法将流体的流速测量问题转化为流体通过相距一定距离的两截面的时间间隔的测量问题,就可实现流体流速的非接触性在线测量。数字信号处理技术在近些年得到了迅猛发展,它的理论和算法在各个行业领域也得以了广泛的应用,实现相关法的数学算法也有很多,本文采用快速傅里叶变换和快速傅里叶反变换的方式来实现相关算法。DSP是伴随着数字信号处理技术的发展,为适应数字信号处理技术中所要求的处理数据量大、快速实时处理、处理精度高等优点而开发的数字信号处理器,它为实现快速傅里叶变换提供了很好的软硬件平台,因此本文采用DSP实现快速傅里叶变换,从而达到在线测量石油单井流量。本文主要研究基于TMS320F2812的相关法超声波流量计的系统设计方案和软硬件实现。整套测量系统包含三大模块：第一大模块是信号产生部分,即使用100KHz高频超声波传感器检测油水两相流的信息；第二大模块是信号调理部分,包括接收器、解调放大电路、低通滤波器、信号放大器等模拟电路；第三大模块是信号采集处理部分,该模块以TI公司的TMS320F2812为核心器件。通过这三大模块最终实现能够精确测量油水两相流的流量,并在石油单井上面进行了本装置的试验性测量,对测量结果分析得出本文设计的基于TMS320F2812的相关法超声波流量计基本满足油田上对油井的计量要求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 超声波流量计的发展历史和国内外研究现状  10-12
  1.2 超声波流量计的分类  12-15
  1.3 相关法超声波流量计的特点  15-16
  1.4 论文研究的主要内容  16-17
第二章 相关法超声波流量计的工作原理  17-32
  2.1 相关法超声波流量计的基本原理  17-19
  2.2 相关法测量的精度影响因素  19-20
  2.3 相关法超声波流量计测量系统数学模型  20-22
  2.4 互相关检测的理论依据  22-31
    2.4.1 互相关函数的定义和性质  22-23
    2.4.2 时域相关定理  23-24
    2.4.3 用FFT计算IFFT  24
    2.4.4 快速傅里叶变换  24-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章 相关法超声波流量计的硬件设计  32-46
  3.1 系统硬件整体设计方案  32-33
  3.2 模拟电路硬件设计  33-39
    3.2.1 激励源电路  33
    3.2.2 功率放大电路  33-34
    3.2.3 超声波换能器  34-35
    3.2.4 一级放大电路  35-36
    3.2.5 带通滤波电路  36
    3.2.6 二级放大电路  36-37
    3.2.7 解调检波器  37-38
    3.2.8 低通滤波电路  38
    3.2.9 电压抬升调理电路  38-39
  3.3 数字电路硬件设计  39-45
    3.3.1 TMS320F2812介绍  39-40
    3.3.2 TMS320F2812最小系统  40-41
    3.3.3 电源电路  41-42
    3.3.4 复位电路  42-43
    3.3.5 JTAG接口电路  43
    3.3.6 RS232接口电路  43-44
    3.3.7 显示及键盘电路  44-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章 相关法超声波流量计的软件设计  46-63
  4.1 TMS320F2812软件开发环境  46-47
  4.2 CCS2.2编程结构  47-49
  4.3 相关法超声波流量测量系统软件的总体设计  49-50
  4.4 A/D采样程序  50-53
  4.5 数据处理模块程序设计  53-55
  4.6 RS232通讯接口程序  55-57
  4.7 HD7279A显示和键盘子程序  57
  4.8 CMD文件编写和FLASH烧写  57-62
  4.9 本章小结  62-63
第五章 相关法超声波流量计的系统测试  63-68
  5.1 硬件调试  63-64
  5.2 软件调试  64-66
  5.3 系统测试  66-67
  5.4 本章小结  67-68
总结  68-70
参考文献  70-72
致谢  72

相似论文

  1. 基于DSP的TCR+FC型无功补偿装置的研究,TM761.1
  2. 井下低压电网选择性漏电保护的研究,TD611.5
  3. 基于DSP与FPGA的谐波分析系统研究,TM711
  4. 基于嵌入式技术的电能质量监测系统的研究,TM76
  5. 中小型水电机组稳定性监测系统研究与开发,TV734.2
  6. J-TEXT托卡马克电场漂移电子注入电源系统的研制,TL631.24
  7. 基于最大似然序列估计的电均衡研究和设计,TN911.5
  8. 基于DSP的电动液压助力转向系统,U463.4
  9. 应用于布里渊温度传感的外差检测的研究,TN253
  10. 一种基于DSP的监测系统研究与开发,TV738
  11. 电子式电压互感器及谐波电压的测量,TM451
  12. 微机继保测试系统开关功率放大技术的研究,TM774
  13. 基于相关法的内置超声波流量测量技术研究,TH814.92
  14. 基于永磁同步无齿轮曳引机的电梯节能驱动与控制系统设计与实现,TP273
  15. 嵌入式超声波流量计的设计实现,TH814.92
  16. 基于飞机弹射座椅姿态求解算法的仿真研究与实现,V244.212
  17. 基于超级电容的电梯节能技术研究与实现,TM92
  18. 基于DSP+FPGA的近红外检测仪关键技术研究,TN791
  19. 基于飞机救生装备数据采集系统设计及CAN总线传输,TP274.2
  20. 煤矿井下高压开关综合保护单元的研制,TM564
  21. 面向智能电网的可编程微机测控保护装置研究,TM774

中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 仪器、仪表 > 热工量的测量仪表 > 流量测量仪表 > 超声波流量计
© 2012 www.xueweilunwen.com