专利名称：多相流模拟实验信号发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田采油生产过程中在线不分离计量产品的模拟测试及功能检测技木，具体说是ー种多相流模拟实验信号发生装置。
背景技术：
油井产量计量是油藏动态研究和油田生产管理过程中必不可少的基础性工作之一。近年来，多相流量计以其先进的技术、节省的费用投入等方面的比较优势，在油井产量计量方面得到了越来越多的石油公司的青睐，其中相分率測量以伽马射线测量不受流体流型流态影响、測量部件不与流体接触的优点而被广泛使用；总流量计量以文丘里管结构简単、无可动部件，性能稳定可靠等优点而被大量使用。但在多相流量计研发和产品测试、以及在对多相流量计功能检测过程中，大都依赖于庞大、运行费用昂贵的多相流测试验证环线装置。通过测试验证环线装置，可以对多相流量计产品功能、性能给出准确的反馈，但是该设备体积庞大、运转及维护费用都很昂贵，通常只有具备一定资金和技术实カ的专业机构才能建造。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题就是模拟实现多相流测试验证环线的部分功能，降低多相流计量技术研发过程中和多相流产品检验环节中由于使用测试环线产生的高额费用，从而提供ー种多相流模拟实验信号发生装置。 本实用新型的技术问题采用下述技术方案解决ー种多相流模拟实验信号发生装置，包括ARM控制模块、IXD触摸液晶屏，SPI总线控制模块，模拟电流输出、输入模块，数字输入/输出控制模块，伽玛信号模拟脉冲发生(FPGA)管理控制模块，能量信号发生模块及数模转换模块；所述的ARM控制模块为主控芯片，分别与触控液晶屏、存储器及SPI接ロ总线控制模块相连接；所述SPI接ロ总线控制模块的输出端一路分别与DAAD数字I/O板上的模拟电源输出模块、模拟电源输入模块及数字输入输出模块连接；所述SPI接ロ总线控制模块的输出端另一路与模拟单双能信号生成板连接，所述模拟单双能信号生成板设有FPGA管理控制模块，FPGA管理控制模块并联3通道能量信号发生模块，每道能量信号发生模块对应连接有数模转换模块。所述的模拟电源输出模块由模拟电源输出模块I、模拟电源输出模块II、模拟电源输出模块III和模拟电源输出模块IV并联组成。所述的能量信号发生模块由能量信号发生模块I、能量信号发生模块II和能量信号发生模块III组成，采用DDS (直接数字式频率合成器)技术实现。本实用新型采用电子学模拟技术产生包含关键多相流信息的信号。包括在线三相介质流量信号，在线三相介质相分率信号，エ况温度和エ况压力信号。三相介质分别为油气田エ业生产过程中从井口获得的产出物石油、天然气和矿化水三种介质。流量信息为三相介质在生产管线中的流速或単位时间内的流量信息。相分率信息用于描述油气水单相介质在三相总体积中占的比例。为达到通过电子学技术实现多相流信息模拟的目的，需要将流量和相分率信息通过电子学信号进行解析。本装置通过模拟表征三相介质总流量信息的文丘里差压信号和模拟表征相分率信息的单、双能伽玛脉冲计数实现多相流模拟实验。首先通过人机交互界面让操作者设置实验预设条件即指定エ况温度，エ况压力和在该エ况条件下期望的単相介质流经被观察管线的平均日流量(原油日产量，天然气日产量和伴生水日产量)。之后通过数学模型将其转化为可用电子学技术模拟的电流、电压信号。关系如下
权利要求1.一种多相流模拟实验信号发生装置，其特征在于包括 ARM控制模块(I)、IXD触摸液晶屏(2)，SPI总线控制模块(3)，模拟电流输出模块(4)，模拟电流输入模块(5 )，数字输入/输出控制模块(6 )，FPGA管理控制模块(7 )，能量信号发生模块(8 )及数模转换模块(9 ); 所述的ARM控制模块(I)为主控芯片，分别与触控液晶屏(2)、存储器及SPI接口总线控制模块(3)相连接； 所述SPI接口总线控制模块(3)的输出端一路分别与DAAD数字I/O板上的模拟电源输出模块(4)、模拟电源输入模块(5)及数字输入输出模块(6)连接； 所述SPI接口总线控制模块(3)的输出端另一路与模拟单双能信号生成板连接，所述模拟单双能信号生成板设有FPGA管理控制模块(7)，FPGA管理控制模块(7)并联3通道能量信号发生模块(8 )，每道能量信号发生模块(8 )对应连接有数模转换模块(9 )。
2.根据权利要求I所述的一种多相流模拟实验信号发生装置，其特征在于所述的模拟电源输出模块(4 )由模拟电源输出模块I、模拟电源输出模块II、模拟电源输出模块III和模拟电源输出模块IV并联组成。
3.根据权利要求I所述的一种多相流模拟实验信号发生装置，其特征在于所述的能量信号发生模块(8)由能量信号发生模块I、能量信号发生模块II和能量信号发生模块III组成。
专利摘要一种多相流模拟实验信号发生装置，包括ARM控制模块、LCD触摸液晶屏，SPI总线控制模块，模拟电流输出、输入模块，数字输入/输出控制模块，FPGA管理控制模块，能量信号发生模块及数模转换模块。ARM控制模块分别与触控液晶屏、存储器及SPI接口总线控制模块相连接；SPI接口总线控制模块的输出端一路分别与DAAD数字I/O板连接，另一路与模拟单双能信号生成板连接。本实用新型采用电子信号模拟方式模拟多相流测试验证环线对多相流量计产品的输入信息，生成多相流测试过程中关键输入信号工况温度、压力、差压(流量)、伽玛计数等，一定程度上实现了模拟测试环线功能，为多相流计量产品的研发和功能测试提供经济高效的解决方案。
文档编号G01F25/00GK202403774SQ20112056173
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者周建峰, 喻晓, 陈继革 申请人:兰州海默科技股份有限公司