原油含水率微波測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文基于微波透射法設(shè)計了一套原油含水率測量系統(tǒng)。首先，根據(jù)微波透射法基本原理對不同含水率原油在不同頻率點的衰減情況進(jìn)行仿真，并結(jié)合本系統(tǒng)使用油管的直徑大小以及對振蕩源功率的限制，將系統(tǒng)使用頻率確定在2GHz左右范圍內(nèi)。進(jìn)一步，通過實驗對1.5～2.5GHz頻段內(nèi)不同含水率的衰減進(jìn)行實測。最終，根據(jù)測量結(jié)果并結(jié)合我國大部分油田已經(jīng)進(jìn)入高含水時期的現(xiàn)狀，將系統(tǒng)使用頻率定為2.45GHz。
　　 接著，對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計，包括系統(tǒng)框圖

2、設(shè)計、匹配材料設(shè)計、天線設(shè)計、系統(tǒng)其它組件選型等。匹配材料是一層四分之一波長匹配層，針對電磁波由空氣入射到純水或由純水入射到空氣的情況設(shè)計，實驗測試結(jié)果證明了使用匹配材料確實能夠增強(qiáng)電磁波由一種介質(zhì)進(jìn)入另一介質(zhì)的透射。系統(tǒng)使用的收發(fā)天線是本文自行設(shè)計、制作的螺旋天線，實測結(jié)果也表明了所制作螺旋天線的基本性能與仿真結(jié)果相當(dāng)。對搭建的系統(tǒng)進(jìn)行了全面測試，系統(tǒng)測量范圍在0～70％之間，略低于設(shè)計指標(biāo)。
　　 通過進(jìn)一步仿真研究發(fā)現(xiàn)，屏