[發(fā)明專利]雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310089700.1
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116106373A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 宋春輝;孫文宇;程嵩;陳慶國;池明赫;林林
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，包括：信號發(fā)生模塊(1)、兩個測量電極(2)、檔位切換電路(3)、I/V轉(zhuǎn)換運算放大器(4)、溫度傳感器(5)、ADC采樣電路(6)、主控制器(7)和上位機(8)；

信號發(fā)生模塊(1)的信號輸出端連接一個測量電極(2)，將雙頻交流疊加信號加載至所述一個測量電極(2)，另一個測量電極(2)連接I/V轉(zhuǎn)換運算放大器(4)的信號輸入端，所述雙頻交流疊加信號為兩個頻率、幅值不同的信號疊加；

所述兩個測量電極(2)的一端均設置在待測混合液中，且兩個測量電極(2)之間留有空隙；

所述I/V轉(zhuǎn)換運算放大器(4)與檔位切換電路(3)并聯(lián)；

所述I/V轉(zhuǎn)換運算放大器(4)的信號輸出端連接ADC采樣電路(6)的信號輸入端，溫度傳感器(5)用于采集待測混合液的溫度，并將采集的溫度信號傳輸至所述ADC采樣電路(6)的信號輸入端；所述ADC采樣電路(6)的信號輸出端連接主控制器(7)的信號輸入端，所述主控制器(7)的信號輸入端還連接信號發(fā)生模塊(1)的信號輸出端；

所述主控制器(7)對信號發(fā)生模塊(1)輸出的信號和ADC采樣電路(6)輸出的信號相乘后進行低通濾波，獲得兩個直流電壓信號，將所述兩個直流電壓信號上傳至上位機(8)，所述上位機(8)利用所述兩個直流電壓信號，獲取待測混合溶液的等效阻容信息，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡算法，結(jié)合所述等效阻容信息、檔位切換電路(3)的檔位和待測液的溫度，計算獲取待測混合溶液的含水率和電導率信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，信號發(fā)生模塊(1)包括信號發(fā)生器(101)、兩個信號放大器(102)、兩個低通濾波器(103)和反向加法器(104)；

信號發(fā)生模塊(1)輸出兩個正弦激勵信號，所述兩個正弦激勵信號經(jīng)信號放大器(102)放大后分別輸入至兩個低通濾波器(103)，所述兩個低通濾波器(103)分別對兩個放大后的正弦激勵信號低通濾波，低通濾波后的兩個信號同時輸入至反向加法器(104)，所述反向加法器(104)對兩個經(jīng)低通濾波后的兩個信號反向相加，輸出雙頻交流疊加信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，主控制器(7)包括兩路信號處理電路，每路信號處理電路包括一個數(shù)字乘法器和一個低通濾波器，兩個數(shù)字乘法器分別接收ADC采樣電路(6)的輸出信號和信號發(fā)生模塊(1)的輸出信號，所述兩個數(shù)字乘法器分別將接收的信號與對應的參考信號相乘后發(fā)送至對應的低通濾波器，兩個低通濾波器分別對接收的信號低通濾波，獲取兩個直流電壓信號，并將兩個直流電壓信號發(fā)送至上位機(8)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，兩個測量電極(2)為兩個圓柱同軸設置，其中，一個測量電極套設在另一個測量電極的外側(cè)，位于外側(cè)的測量電極為中空的筒形結(jié)構(gòu)，位于內(nèi)側(cè)的測量電極的半徑小于外測量電極半徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙頻相敏解調(diào)原油物性參數(shù)測量系統(tǒng)，其特征在于，檔位切換電路包括繼電器和多個不同阻值的反饋電阻，所述繼電器用于控制與I/V轉(zhuǎn)換運算放大器(4)并聯(lián)的反饋電阻的阻值。