一种原油超声波相关流量计的设计
2．2超声波检测部分
检测部分主要是由两对超声波传感器构成。超声波传感器的检测是通过超声波的发射和接收能量来完成的，核心是换能器(将超声波能转换为电能或者将电能转换为超声波能，可逆换能器是指以相等的效率对两种形式的能量做相互转换的换能器)。常见的换能器有压电晶体振子、磁致伸缩振子等。用于相关流量测量的超声波一般有正弦波与脉冲波两种形式。脉冲超声波和正弦波的相关流量计都是对流场横截面的速度信息进行积分而得到流速的。本设计采用压电晶体超声波传感器，中心频率为200 kHz。为了克服驻波影响，超声波采用锁相环脉冲信号发生器。
2．3 信号处理部分
信号处理部分主要由超声波接收换能器和DSP构成。
信号调理电路由接收换能器、三级放大电路、滤波电路和包络检波电路组成。前置放大器由MAX410仪表用放大器模块构成，二级放大器和末级放大器由INA128精密低功耗仪表用放大器构成；滤波电路是由MAX275模拟集成滤波器构成的一个带通滤波器，中心频率为200 kHz，由TL14构成低通滤波器，主要取出检波后的信号，包络检波电路由二极管和电容构成峰值检波器。
另一部分是由DSP模块组成的数据采集处理电路。该电路选用TI公司的TMS320F2812DSP芯片。在目前过程控制领域中，它是最先进的DSP微处理器，与传统的单片机相比，它具有功能强、资源丰富、功耗低等突出的性能。具有完美的性能并综合最佳的外设接口，它集成了闪存、高速A／D转换器、高性能的CAN模块等。
测量时，上、下游发射换能器发射出高频超声波，超声波在流体中传播时，流动信号对超声波会产生幅值、相位和频率调制，接收换能器接收的高频调制信号，经滤波和放大后进行解调，获得流动信号，送至A／D转换器进行数据采集，采集的信息送至DSP进行相关处理，获得流体的流量。
3 系统程序设计
软件系统包括DSP初始化、计算模块、流量显示、中断处理模块等部分。
主程序流程图如图3所示，主程序完成初始化后，进入一个循环程序，对采样数据进行处理，随时响应外部A／D中断请求、串口通信中断请求和定时器中断请求，同时还要随时判断流量显示定时是否到达。主程序响应以上各中断请求并调用各个相应的处理程序，完成数据的采集和处理。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/194961.htm
4 结语
在分析油田单井工况和相关流量测量原理的基础上，设计出一种适合单井原油计量的装置，经现场测试取得了较好的效果，其误差小于2％。但还存在以下几个问题：一是信号的起伏较大，主要是原油中含气，含杂质不定，所以造成了信号差别大，需要检测电路增加AGC电路。二是修正系数的整定困难，不同的井含水量不同，油液的粘度差别很大，同时在不同的温度下，油液的流动性差别也很大，所以要在不同的环境下多次调整修正系数，给使用带来不便。三是在流速较低时误差比较大。这些都是今后研究中要加以改进的方面。
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