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水源井储量预估系统的研究与实现

作　者: 马文龙
导　师: 郭凤仪
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 水源井压力传感器智能检测温度漂移插值算法补偿校正 LabVIEW
分类号: P641.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
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内容摘要

随着我国钻井技术不断向高效化、集约化方向发展,与之配套的检测与控制设备也日益先进。本文按现场实际要求研制一款用串口接口配四芯铠装电缆的水位及温度的检测系统,以达到对工况数据的实时检测和真实传输。在钻井勘测领域,对水位和水温的测量扮演着十分重要的角色。本系统是通过压力传感器和精密温度传感器感知水位和水温的变化,利用A/D转换模块和单片机系统开发出一款精度高,体积小的水源井储量预估系统。在充分保证对被测水位的进行实时在线测量的前提下,借助LabVIEW工控软件,以其友好的人机界面使整套开发系统具备现场数据采集、实时和历史数据处理、报警、过程监控和显示趋势曲线等功能。本文在硬件电路设计的基础上配以软件算法,使得压力传感器组件在温度漂移、灵敏度误差和零点误差这三方面的性能指标得到很大改善。现场测试结果表明整套开发系统具有可靠性好、实用性强、应用前景广阔等优点。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-14
  1.1 选题背景及意义  10-11
  1.2 国内外储量预估技术的发展状况  11-12
  1.3 技术指标  12
  1.4 本论文的主要工作  12-14
2 水源井储量预估基本原理  14-22
  2.1 基本原理简介  14-15
  2.2 水源井储量预估模型  15-17
  2.3 测量原理的整体描述  17-19
  2.4 储量预估用压力传感器工作原理与特性  19-22
    2.4.1 压阻传感器的基本原理  19-20
    2.4.2 压阻传感器特性  20-22
3 水源井储量预估系统硬件配置  22-47
  3.1 硬件系统总体设计  22-23
  3.2 压阻传感器设计  23-30
    3.2.1 传感器的静态特性  23-24
    3.2.2 压阻传感器的校正与补偿  24-30
  3.3 温度传感器的选用  30-31
  3.4 A/D 转换模块  31-33
  3.5 通信模块  33-38
  3.6 单片机最小系统单元  38-41
  3.7 电源部分  41-45
    3.7.1 设计要求  42-43
    3.7.2 控制芯片选择  43-45
  3.8 系统抗干扰设计  45-47
4 水源井储量预估系统软件设计  47-63
  4.1 系统软件的整体介绍  47-49
    4.1.1 系统整机初始化  47-48
    4.1.2 监控主程序  48-49
  4.2 数字滤波技术  49-52
  4.3 零位校正  52-53
  4.4 温度补偿方法  53-61
    4.4.1 多项式拟合与牛顿插值相结合的方法  54-60
    4.4.2 实施补偿前后性能对比分析  60-61
  4.5 标度变换  61-63
5 基于虚拟仪器的上位机显示界面  63-73
  5.1 虚拟仪器简介  63-64
  5.2 LabVIEW 程序开发环境介绍  64-65
  5.3 主机程序设计  65-68
  5.4 系统实验及工业实验结果分析  68-73
    5.4.1 系统实验结果分析  68-69
    5.4.2 工业实验结果分析  69-73
结论  73-74
参考文献  74-78
附录A 水源井储量预估系统电气原理图  78-79
附录B 水源井储量预估系统下位机实物图  79-80
作者简历  80-81
学位论文数据集  81-82

水源井储量预估系统的研究与实现

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