微波检测原油含水率研究

根据油水介电常数差别较大,含水率不同的油水混合物介电常数不同,因而对微波信号的吸收也不同的原理设计一种原油含水率测量的实验系统.该系统主要由微波固态信号源、可变衰减器、传感器、检波器和选频放大器等组成.     

微波法原油含水率测量

原油含水量是油田开采的一个重要指标,不同介电常数的油水混合物对微波信号的吸收率是不同的,基于这个原理设计了一种具有自动定标功能的微波原油含水率测量系统.该系统改进了传统的微波透射法单通道测量方式,采用测量通道和参考通道的双通道测量方式,利用环形器和PIN调制开关的组合,替代魔T和功分器的使用,降低了系统成本,并且有效地克服了信号源的不稳定性及空间干扰对系统的影响,提高了测量的精确性.该系统实现了0～40％中高含水率油品的精确测量,实验证明该装置具有工作稳定性好,测量精确度高,可在线测量等优点.     

射线型原油含气、含水率自动监测仪及应用

安塞油田目前主要采用注水采油工艺，采出原油的含水率普遍偏高。目前测量原油含水率的技术，主要有人工蒸馏化验法、电容法、短波法、微波法(或射频法)、振动密度计法，但都有一定局限性，而且都属接触式测量，由于原油腐蚀性较强，结垢、结蜡严重，致使仪表长期运行的可靠性差，尤其是这些仪表都无法消除含气对含水率测量带来的影响。射线型原油含气、     

基于SVM多元非线性回归的微波谐振腔谷物含水率测量法

使用微波谐振腔对物料含水率测量过程中，减少谐振参量与含水率多元非线性回归过程的误差是影响测量精度的主要因素。针对这一问题，建立了一种基于支持向量机多元非线性回归模型，并确定了其中谐振频率、品质因数和环境温度的特征值、贡献率。应用SVM—KM对该模型进行实验研究，利用50组数据对模型进行训练并验证其学习性能，利用另外15组数据验证其泛化能力。实验表明，该方法能够实现微波谐振腔物料含水率的软测量，且小样本条件下比神经元网络具有优势。对SVM多元非线性回归泛化性能进行测试，其均方根相对误差为1．06％，平均绝对相对误差为0．96％，最大绝对相对误差为1．16％。     

吸附结合水影响下的含砂低液限黏土固结特性分析

含砂低液限黏土分布广泛,成分和性质特殊,在该类土质上修筑路基时受到吸附结合水影响,导致施工难度较大。采集含砂低液限黏土作为试验样本,将普通砂土作为对照组,按照样本物理性质和天然含水率,将样本分为4组,调节含水率每种样本制备一组试件,使用容量瓶法测定吸附结合水情况。利用重型湿法压实以及浸水CBR试验方法,分别获得含砂低液限黏土受吸附结合水影响后的压实特性与水稳性能等。在不同含水率与压实度工况下开展三轴试验,分析上述两个因素对含砂低液限黏土的影响。试验结果表明,含砂低液限黏土具有更强的吸附结合水能力,与砂质土相比,含砂低液限黏土最大干密度更低,最优含水率更高。含水率不高于26%,压实度在95%以上的情况下含砂低液限黏土,能够保持路基使用的稳定性。     

基于相位法在线实时油井含水率仪研究

目前油田中使用的流体取样式电容法产出剖面测井仪不能满足测量高含水油田含水率的高精度和实时在线性测量要求。文中根据油井产出液不同含水率下介电特性不同的这一特性,以油水混合介质作为电磁波的传播载体,通过测量电磁波在不同含水率的油水混合介质传播时产生不同的相位偏系数,研制了以相位法测量油井含水率的新型含水率测量仪。该仪器能够实现井下含水率的实时高精度连续测量,室内试验和先导现场测试证明该方法能够实现油田高含水开发后期油井层段含水率的准确测量,为地质分析提供有效数据支撑。     

同轴相位法井下原油含水率温度特性的实验研究

针对同轴相位找水仪,用理论计算与实验分析结合法研究了介质温度对仪器测量含水率响应的特性。相同含水率下,同轴相位含水率计的输出随介质温度升高而降低;而且含水率越高,降低幅度越大;含水率低于20%时,仪器输出受温度影响较小。应用研究结果对解释模型进行温度补偿,进一步提高了测量含水率的测量精度     

电容式固态物含水率传感器的模型

基于同轴圆柱电容式传感器的测量原理,建立了用于固态物含水率测量的数学模型;讨论了影响电容式含水率传感器测量的有关因素;分析了含水率检测中误差产生的原因,提出相应的解决方法.     

BP网络在阻抗式原油含水率测量仪中的应用

阻抗法测原油含水率时,测量结果受温度影响很大.由于含水率与温度之间具有复杂的非线性关系,因此很难建立精确的温度补偿模型.针对该问题,建立一个BP神经网络模型,并将其用于原油含水率的测量.现场实验表明:当温度变化时,该方法提高了原油含水率的测量精度,具有一定推广价值.     

基于电容电导法的原油含水率测试仪设计

提出了新的基于电容电导法的原油含水率测量方案.制作了平行板式传感器,设计了电容、电导测量电路,以数字信号处理器TMS320LF2407为核心设计了原油含水率测试仪样机.在含水率测试仪的数据处理中,采用了基于BP人工神经网络的多传感器信息融合技术.实验室进行的初步实验表明此方案能够实现全量程含水率的测量,具有较高的精度.     

微波消解-双道原子荧光对缢蛏中总汞的试验研究

本文利用微波消解-双道原子荧光对食品中总汞测定进行分析方法探究,通过一系列的实验优化出微波消解样品的最佳条件和仪器的最佳测量条件。结果表明:方法的线性范围为0-12μg/L、相关系数为0.9997μg/L、检出限为0.0024μg/L(n=11)、方法的精密度为2.2%-7.8%、回收率为93.5%-104.8%。与GB/T5009.17-2003方法(第一法)相比,应用优化的微波消解条件和测量条件能够满足食品中总汞的测定,此法更省时、简便、易于操作,且具有较高的灵敏度、较好的选择性和可靠性。     

水分检测技术及其在铁精矿中的应用展望

本文通过分析发现传统水分检测方法对于实现非接触在线测量存在着相当的不足。为实现微波技术检测铁精矿水分,阐述微波检测水分原理,并对微波检测水分技术的研究和应用现状进行分析和总结。最后讨论目前铁精矿水分微波检测研究中存在的问题和今后发展的方向。     

Rapid determination of the moisture content of milk powder by microwave sensor

A rapid method of determining the moisture content of milk powder by microwave sensor is investigated. Calibration models of milk powder moisture content are established using the linear least squares method. The results predicted by the microwave technique are compared with that determined by standard weighing method. It shows that the maximal measurement deviation was 0.2%, based on the microwave method, which provides an effective tool for determining the moisture content of milk powder in the dairy processing industry.     

基于DSP的中药丸料湿度密度在线检测系统

设计与研制一种能在现代化中药制药生产线上在线连续测量中药丸料湿度与密度的微波检测系统。系统包括三个组成模块：微波信号源模块，微波谐振腔，数据处理模块。其中，微波谐振腔是专门设计用于中药丸料湿度与密度检测的中心开通孔的金属谐振腔，当中药丸料通过微波谐振腔的中孔时，丸料密度及湿度均令谐振腔的谐振频率产生偏移和功率衰减，数据处理模块据此计算中药丸料的湿度与密度。为提高检测精度，采用模糊聚类算法对实验数据进行分组，对金属谐振腔的频偏和功率衰减特性进行建模，并利用DSP设计并实现了中药丸料湿度与密度的在线检测。现场调试表明：该检测系统适宜于现代化中药制药生产线上的湿度连续在线测量，其检测精度达到93％以上。     

A parallel-wire microwave resonant sensor for measurement of water holdup in high water-cut oil-in-water flows

In the present study, we propose a parallel-wire microwave resonant sensor (PMRS) with transmission-through configuration for water holdup measurement in high water-cut oil-in-water flows. Through the finite element method (FEM) analysis using HFSS software, the variations of sensor responses for changing water holdup and salinity are investigated. In this manner, the optimum working frequency of microwave resonant sensor is tuned to 1.8 GHz. With the designed PMRS measurement system, an experimental test of vertical high water-cut oil-in-water flows is conducted in a 20 mm inner diameter pipe, through which the relationship among dimensionless normalized phase output of PMRS which reflects the water holdup information, water-cut and total flow rate are investigated. The results show that PMRS presents a high resolution in measurement of water holdup. By establishing statistics models, water-cut can be accurately predicted. Besides, PMRS can still retain high resolution under the circumstance of high salinity. To conclude, PMRS can possess high resolution in measurement of water holdup with both high water-cut and salinity variation in oil-in-water flows, and satisfactory water-cut measurement results can be achieved.     

微波器件衰减量检定系统设计

本文介绍了利用AV1487微波信号源、MA2474D功率传感器、ML2437A功率计、构建微波器件衰减量检定系统,特别是针对不同的被检定对象和不同检定频率点的要求,通过建立检定点数据库方法,实现功能扩展进行了详细的描述,系统具有创新性,对从事自动检定程序设计者具有重要参考借鉴价值.     

高灵敏度实时定标微波辐射计

本文提出了一种新形式的微波辐射计,即实时定标微波辐射计。这种体制的微波辐射计具有的特点是：不受增益波动的影响,不受本机噪声变化的影响,能够提供连续的定标,动态范围宽等。本文作者制作了一台Ｃ波段实时定标微波辐射计,积分时间为０．６ｓ,灵敏度为０．２Ｋ,线性度为０．９９９０,适应于地面、机载及星载微波遥感。     

微波消解微波等离子体炬原子发射光谱法测定芦荟中Fe和Pb的含量

用微波等离子体炬(MPT)为激发光源,氩气为等离子体工作气体,用气动雾化进样,采用标准加入法研究微波等离于体炬原于发射光谱法(MPTAES)测定芦荟中Fe和Pb的方法。详细考察溶液硝酸浓度、微波前向功率、载气流量、工作气流量、氧屏蔽气流量等实验参数对测定的影响,还考察共存离子对测定的影响。同时,还通过常规消解方法与微波消解方法相比较,得出微波消解微波等离子体炬原子发射光谱法具有简单、快速、准确、待测元素不受污染等特点。结果表明,微波消解微波等离子体炬原子发射光谱法可以作为研究芦荟中微量元素的含量的一种行之有效的方法。     

A Decision Process Implementation for Microwave Near-Field Characterization of Concrete Constituent Makeup

Determination of concrete compressive strength is one of the most important factors in the construction industry. Concrete is a mixture of cement, water, sand (fine aggregate) and rock (coarse aggregate) of various sizes. Water and cement chemically bind to form the cement paste phase of concrete, which primarily influences the compressive strength. The aggregate content mainly acts as a filler but also influences the compressive strength of concrete. Currently, there is no single method for nondestructive determination of compressive strength of concrete. As a result, the only reliable method of compressive strength measurement is to core a specimen from an existing structure and perform a compressive failure test. In recent years, studies on the reflection properties of concrete with varying material content have been performed using microwave nondestructive testing techniques. These techniques, employing open-ended rectangular waveguide probes, have shown tremendous potential for determining concrete constituent makeup. The results have demonstrated that microwave reflection property measurements of concrete as a function of varying constituent makeup, possess statistical properties that provide for a unique fingerprint. In this paper a simple decision process is proposed, based on the maximum likelihood ratio, which uses the a priori statistical distribution of microwave reflection measurements for material content determination of concrete specimens. The results show that by simply performing two sets of microwave reflection property measurements at 3 and 10 GHz, the constituent makeup of an unknown concrete specimen can be very closely determined. Subsequently, the compressive strength of the specimen could be easily determined from a simple lookup table relating constituent makeup and compressive strength, which are readily available in the industry.     

基于微波谐振器的谷物湿度检测系统

设计和研制一种能连续测量谷物湿度的微波检测系统.提出利用微波谐振器的干扰特性测量谷物的湿度,并设计专用于谷物湿度检测的中心开通孔的微波谐振器.当谷物颗粒通过微波谐振器的中孔时,其质量和湿度都令谐振器的谐振频率产生偏移和功率衰减,谷物的质量和湿度两者所引起的谐振频率偏移和微波功率衰减是相对独立的,在同一湿度下谷物的质量仅仅与微波功率的衰减量有关.因此在得到谐振频率的偏移量和微波功率的衰减量后,就可以计算谷物的湿度.在大量试验的基础上,对试验数据进行模糊聚类,从而对微波谐振器的频偏和功率衰减特性进行建模,据此设计并研制了谷物湿度的微波连续检测系统.试验调试表明:该检测系统适宜于谷物的连续湿度检测,检测精度达到92%以上.