天然气运聚模拟试验装置数据采集系统研究与设计

摘要

由于人们无法对天然气运聚过程直接进行观察和测试，因此采用间接的方法去研究运聚过程中水饱和度、温度、压力等相关的重要参数，通过这些相关参数研究天然气运聚的规律。
　　 本文以天然气运聚模拟试验装置模拟实验环境为背景，深入研究并实现了水饱和度检测、温度和压力的数据采集系统。以MCGS 工控组态软件为平台，实现水饱和度、温度、压力实时数据的采集、处理和存储。
　　 1、在水饱和度检测方法的多种试验的基础上，研究了一种基于电极间电阻值的水饱和度检测方法，该方法基于对固定距离布置的电极对之间电阻值和已知水饱和度值之间的标准试验，通过最小二乘拟合法获得电极对之间的电阻和水饱和度之间的标准曲线，把固定距离布置的电极对之间的电阻测量值和标准曲线比对获得水饱和测试值。
　　 2、设计了水饱和度检测的硬件和软件系统。硬件系统包括：多路水饱和度检测信号源、32 路电极对信号检测电路、信号放大和整形电路、交流有效值测试和A/D 转换电路、串口通信电路、CPU中心处理及外围电路等；软件系统包括：通信模块、检测模块、A/D转换模块、CPU中心处理和运算模块等功能的实现。
　　 3、基于MCGS 软件环境，开发了天然气运聚模拟试验装置数据采集系统，实现了对系统中水饱和度、温度和压力数据的采集和控制。系统中包含了水容器组，气容器组，双缸恒速泵，高压储气瓶，被测模型，回压容器，温度传感器，压力传感器，气泵，水泵等。
　　 系统界面包括：启动界面，温度、压力数据采集显示界面，数据报表与曲线界面，报警数据界面，历史数据界面等。
　　 4、该数据采集系统已投入实际应用，应用结果表明：该系统具有良好的性能和功能，界面友好，工作稳定，水饱和度检测方法有效正确，温度、压力等参数的测量与控制精度满足预期要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章系统总体方案

第三章水饱和度检测设计

第四章温度、压力数据采集MCGS 组态实现

第五章系统调试及测试结果

第六章课题总结与展望

致谢

参考文献

本人攻读研究生期间发表论文情况