專利名稱：多相流模擬實驗信號發生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田采油生產過程中在線不分離計量產品的模擬測試及功能檢測技木，具體說是ー種多相流模擬實驗信號發生裝置。
背景技術：
油井產量計量是油藏動態研究和油田生產管理過程中必不可少的基礎性工作之一。近年來，多相流量計以其先進的技術、節省的費用投入等方面的比較優勢，在油井產量計量方面得到了越來越多的石油公司的青睞，其中相分率測量以伽馬射線測量不受流體流型流態影響、測量部件不與流體接觸的優點而被廣泛使用；總流量計量以文丘里管結構簡単、無可動部件，性能穩定可靠等優點而被大量使用。但在多相流量計研發和產品測試、以及在對多相流量計功能檢測過程中，大都依賴于龐大、運行費用昂貴的多相流測試驗證環線裝置。通過測試驗證環線裝置，可以對多相流量計產品功能、性能給出準確的反饋，但是該設備體積龐大、運轉及維護費用都很昂貴，通常只有具備一定資金和技術實カ的專業機構才能建造。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題就是模擬實現多相流測試驗證環線的部分功能，降低多相流計量技術研發過程中和多相流產品檢驗環節中由于使用測試環線產生的高額費用，從而提供ー種多相流模擬實驗信號發生裝置。 本實用新型的技術問題采用下述技術方案解決ー種多相流模擬實驗信號發生裝置，包括ARM控制模塊、IXD觸摸液晶屏，SPI總線控制模塊，模擬電流輸出、輸入模塊，數字輸入/輸出控制模塊，伽瑪信號模擬脈沖發生(FPGA)管理控制模塊，能量信號發生模塊及數模轉換模塊；所述的ARM控制模塊為主控芯片，分別與觸控液晶屏、存儲器及SPI接ロ總線控制模塊相連接；所述SPI接ロ總線控制模塊的輸出端一路分別與DAAD數字I/O板上的模擬電源輸出模塊、模擬電源輸入模塊及數字輸入輸出模塊連接；所述SPI接ロ總線控制模塊的輸出端另一路與模擬單雙能信號生成板連接，所述模擬單雙能信號生成板設有FPGA管理控制模塊，FPGA管理控制模塊并聯3通道能量信號發生模塊，每道能量信號發生模塊對應連接有數模轉換模塊。所述的模擬電源輸出模塊由模擬電源輸出模塊I、模擬電源輸出模塊II、模擬電源輸出模塊III和模擬電源輸出模塊IV并聯組成。所述的能量信號發生模塊由能量信號發生模塊I、能量信號發生模塊II和能量信號發生模塊III組成，采用DDS (直接數字式頻率合成器)技術實現。本實用新型采用電子學模擬技術產生包含關鍵多相流信息的信號。包括在線三相介質流量信號，在線三相介質相分率信號，エ況溫度和エ況壓力信號。三相介質分別為油氣田エ業生產過程中從井口獲得的產出物石油、天然氣和礦化水三種介質。流量信息為三相介質在生產管線中的流速或単位時間內的流量信息。相分率信息用于描述油氣水單相介質在三相總體積中占的比例。為達到通過電子學技術實現多相流信息模擬的目的，需要將流量和相分率信息通過電子學信號進行解析。本裝置通過模擬表征三相介質總流量信息的文丘里差壓信號和模擬表征相分率信息的單、雙能伽瑪脈沖計數實現多相流模擬實驗。首先通過人機交互界面讓操作者設置實驗預設條件即指定エ況溫度，エ況壓力和在該エ況條件下期望的単相介質流經被觀察管線的平均日流量(原油日產量，天然氣日產量和伴生水日產量)。之后通過數學模型將其轉化為可用電子學技術模擬的電流、電壓信號。關系如下
權利要求1.一種多相流模擬實驗信號發生裝置，其特征在于包括 ARM控制模塊(I)、IXD觸摸液晶屏(2)，SPI總線控制模塊(3)，模擬電流輸出模塊(4)，模擬電流輸入模塊(5 )，數字輸入/輸出控制模塊(6 )，FPGA管理控制模塊(7 )，能量信號發生模塊(8 )及數模轉換模塊(9 ); 所述的ARM控制模塊(I)為主控芯片，分別與觸控液晶屏(2)、存儲器及SPI接口總線控制模塊(3)相連接； 所述SPI接口總線控制模塊(3)的輸出端一路分別與DAAD數字I/O板上的模擬電源輸出模塊(4)、模擬電源輸入模塊(5)及數字輸入輸出模塊(6)連接； 所述SPI接口總線控制模塊(3)的輸出端另一路與模擬單雙能信號生成板連接，所述模擬單雙能信號生成板設有FPGA管理控制模塊(7)，FPGA管理控制模塊(7)并聯3通道能量信號發生模塊(8 )，每道能量信號發生模塊(8 )對應連接有數模轉換模塊(9 )。
2.根據權利要求I所述的一種多相流模擬實驗信號發生裝置，其特征在于所述的模擬電源輸出模塊(4 )由模擬電源輸出模塊I、模擬電源輸出模塊II、模擬電源輸出模塊III和模擬電源輸出模塊IV并聯組成。
3.根據權利要求I所述的一種多相流模擬實驗信號發生裝置，其特征在于所述的能量信號發生模塊(8)由能量信號發生模塊I、能量信號發生模塊II和能量信號發生模塊III組成。
專利摘要一種多相流模擬實驗信號發生裝置，包括ARM控制模塊、LCD觸摸液晶屏，SPI總線控制模塊，模擬電流輸出、輸入模塊，數字輸入/輸出控制模塊，FPGA管理控制模塊，能量信號發生模塊及數模轉換模塊。ARM控制模塊分別與觸控液晶屏、存儲器及SPI接口總線控制模塊相連接；SPI接口總線控制模塊的輸出端一路分別與DAAD數字I/O板連接，另一路與模擬單雙能信號生成板連接。本實用新型采用電子信號模擬方式模擬多相流測試驗證環線對多相流量計產品的輸入信息，生成多相流測試過程中關鍵輸入信號工況溫度、壓力、差壓(流量)、伽瑪計數等，一定程度上實現了模擬測試環線功能，為多相流計量產品的研發和功能測試提供經濟高效的解決方案。
文檔編號G01F25/00GK202403774SQ20112056173
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者周建峰, 喻曉, 陳繼革 申請人:蘭州海默科技股份有限公司