测井仪器检校超声流量标定软件的设计

1 超声流量计的测量原理

仪器传探头用来感应井下的流量的变化, 并将物理量转换成电信号, 然后通过由单片机系统组成的记录部分对传感器产生的信号进行采样并保存。仪器的流量测量是采用超声波相位差原理。根据超声波在液体中传输时会因为流体流速的不同, 造成发射和接受波形之间的相位差也不同, 而且这种相位差与流速具有一一对应的关系, 通过检测出相位差的大小, 即可计算出流量的大小。

2 传统流量标定方式的回顾

2.1 示波器测量方式

连接好仪器, 等待仪器工作稳定, 在示波器上读取对应的流量频率值, 通过对此记录数据求取平均值, 最后在绘制流量和对应的频率平均值求取方程。缺点误差大, 测量数据少。

2.2 测井软件测量方式

打开软件进行正常测量, 等流量稳定测量适当时间, 用软件求取对应流量频率的平均值, 记录流量和平均值并绘制坐标图, 利用excel绘图并求取直线方程。缺点只能实时数据显示不能与图形对应判断数据是否正常, 还有处理数据麻烦。

2.3 新编流量标定软件测量方式

通过软件完成数据的保存和显示, 既能看到数据的显示又能看到动态图形的变化, 可以实时进行两着的对比提高了数据的准确度, 方便了数据的处理, 只需点击软件就可以完成图形的绘制和方程的求取。

2.4 三种方式的统计数据对比

通过大量的数据统计显示采用示波器平均值法的测量精度最低、误差较大, 测井软件平均值法精度相对较高但是在测量时数据处理和标定过程较繁琐、浪费时间, 通过对图标分析新编流量标定软件测量精度又有提高, 而且在流量标定过程中方便了数据的显示保存和处理, 节约了时间有提高了测量的相对精度。

3 标定软件设计流程图

4 标定软件主界面和运行步骤

4.1 标定软件主界面

4.2 软件运行步骤

4.2.1 打开软件

4.2.2 打开串口进行检测, 保证串口能正常工作

4.2.3 动态显示和保存数据

4.2.4 求平均值, 记录流量和对应的流量频率平均值

4.2.5 绘制流量和对应的流量频率平均值的坐标图求取直线的对应方程并输出方程

4.2.6 保存数据测试结束

5 结语

该软件在测井软件的基础上增加了数据的处理功能模块, 方便了数据的显示和保存, 方便了数据的处理分析, 提高了工作的效率, 提高了测量数据的相对准确率。

摘要：为了提高仪器的标定精度, 提高工作效率, 使标定数据更能准确反映仪器的实际性能, 本文设计了简化标定的测试软件。软件的功能既能完成数据的采集, 又能完成数据的保存和实时显示, 最重要的能够完成数据的处理和实时对比, 提高了工作效率, 提高了标定的准确率。

关键词：超声流量计,流量计标定,软件设计,相对精度

参考文献

[1] 谢贤芳, 古万荣等编著, 《零基础学Visual C++》, 机械工业出版社[M].