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文檔簡介
1、電阻層析成像(Electrical Resistance Tomography,ERT)技術(shù)可在不破壞或不干擾被測物場的基礎(chǔ)上,通過測量敏感場域內(nèi)的節(jié)點電勢推導(dǎo)出電導(dǎo)率分布,進而得知管道或容器內(nèi)部的物場分布狀況。它具有低成本、非侵入等優(yōu)點,在兩相流檢測領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。 為了提高電阻層析成像系統(tǒng)對離散相如氣泡尺寸大小的分辨能力,滿足不同尺寸尤其是大尺寸管道的兩相流檢測,論文提出了32電極ERT系統(tǒng)新方案。所做的主要工作有:
2、 (1)根據(jù)相關(guān)電磁場理論建立了ERT系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,求取了均勻媒質(zhì)分布、離散相同心分布和離散相偏心分布三種情況下ERT系統(tǒng)正問題的解析解;建立了ERT系統(tǒng)激勵電極陣列的阻抗模型,對電極陣列設(shè)計具有指導(dǎo)作用;分析了ERT系統(tǒng)常用的激勵/測量模式及特點,為ERT系統(tǒng)模式選取提供了重要依據(jù)。 (2)基于MATLAB PDE工具箱完成了32電極電阻層析成像系統(tǒng)的仿真研究,得出了相鄰與相對激勵模式下敏感場內(nèi)電勢及電場的分布,并研究了流
3、型、電極數(shù)目、氣泡位置和大小諸因素對ERT正問題求解結(jié)果的影響,根據(jù)仿真結(jié)果提出了一種仿真求解ERT系統(tǒng)的新方法。 (3)應(yīng)用有限元方法、基于VC++編程實現(xiàn)了敏感場場域剖分和有限元方程組的建立與求解,得出了場域內(nèi)各剖分節(jié)點的電勢值的數(shù)值解,與基于MATLAB PDE工具箱的仿真結(jié)果進行了相互驗證,同時為后續(xù)圖像重建研究奠定了基礎(chǔ)。 (4)分析了圖像重建的原理以及常用圖像重建算法的優(yōu)缺點,并著重對LBP算法的原理及應(yīng)用進
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