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利用油田回注水采油,提高了油田经济效益,但回注水是一种多污染物混合的污水,其质量直接影响地下水的生态环境状况,因此必须对油田回注水进行质量控制,特别是油田回注水油分在线检测技术是实现回注水质量控制的关键,传统的称重法、气相色谱法以及分光光度法都不能满足在线测量的需求,可应用于在线检测的散射法则易受油田回注水中悬浮物颗粒影响,针对此问题,本论文发展了一种基于紫外荧光检测技术的油田回注水油分在线检测方法,提出了一种基于采样频谱混叠原理的噪声传递模型建模方法,构建了脉冲调制与方波调制的噪声传递模型,并搭建了油田回注水油分荧光检测系统,实现了0～500mg/L范围内油田回注水油分的检测。本课题的主要工作及创新点如下:1.比较了各类矿物油检测方法,根据油田管道空间狭小、温度高的检测环境特点,选定了基于荧光效应的水中矿物油含量测量方法;基于油田回注水荧光光谱分析结果,使用360nm紫外光源作为激发光源;建立了紫外荧光法测量模型,分析了激发光强、荧光光强与样品浓度三者之间的关系,及光源散射光对测量结果的影响。2.提出了一种基于频谱混叠原理的噪声传递模型建模方法,构建了脉冲调制与方波调制的噪声传递模型,分析了信噪比与调制参数之间的关系,为检测方案的优化提供理论基础;提出了基于脉冲调制、采样求差与数字滤波的低功耗回注水油分在线检测方案,解决高温环境下,光源散热困难导致光源功率受限的问题,该方案通过脉冲调制提高光源瞬态光,缩短单位时间内光源发光时间,保证测量结果信噪比并降低光源平均功率。3.基于脉冲调制解调技术与紫外荧光原理,设计了回注水油分在线检测系统。针对油田管道空间狭小的问题,设计了小型嵌入式光电检测探头;设计了基于反馈控制的光源驱动模块。完成了解调模块电路的噪声优化设计,使噪声增益达到最小值;设计了脉冲同步采样控制程序,实现了脉冲信号峰值的精确采样。4.搭建了油分含量测量实验平台,通过实验比较了脉冲调制方法与方波调制方法的光源稳定性,结果表明方波调制方法与脉冲调制方法在3小时内光强稳定性分别为2.5%与0.5%;标定了回注水的工作曲线,完成了现场在线测量实验,实现了0～500mg/L范围内油田回注水油分测量,且测量结果与化验结果一致。