低通滤波器对电容成像系统实时性影响研究

电容层析成像系统的实时性是一个重要的性能指标 ,其中用于对解调信号进行滤波的低通滤波器的稳定时间是影响系统实时性的主要因素 ,而低通滤波器的截止频率决定其稳定时间。为提高系统的实时性 ,文中给出了低通滤波器截止频率的优化设计方法。

一种用于电容成像系统中的数据采集系统

介绍了用于电容成像系统中的数据采集系统 ,采用直流补偿的方法对充放电电容检测电路中的电荷注入电容及静态电容进行补偿 ,使检测精度得到提高 .运用了多通道并行的检测方式使检测速度也得到提高 .

电容层析成像系统阵列电极的优化设计

介绍了电容层析成像系统的基本原理和电容敏感阵列结构及其数学模型.采用有限元法,分析了阵列电极结构参数对测量的影响,并进行了优化设计,获得了一组优化结构参数.结果表明,设计的电容阵列敏感电极具有较高的空间分辨率,分辨率优于10%.

电容层析成像系统重建图像质量评价方法探讨

提出了使用多参数即图像形心点空间位置误差和面积误差的方法,在仿真环境下对电容层析成像系统的重建图像质量进行评价,给出了图像形心点空间位置误差的计算模型.仿真结果表明,该法比目前常用的单参数评价重建的图像质量更科学合理.

电容层析成像系统测量数据的归一化处理

电容层析系统重建图像前通常要对电容测量值作归一化处理。目前通用的是基于并联模型的归一化处理方法。本文采用串联模型对测量数据进行了归一化处理 ,仿真结果表明 ,采用基于串联模型的归一化处理方法 ,可获得更好的重建图像质量。

高速电容层析成像系统的硬件关键技术研究

如何提高电容层析成像系统数据采集率,使其能够满足高速流动过程成像的需求,一直都是学者们的研究热点。本文就ECT系统的微小电容测量电路、数据采集控制模块以及通信模块,分别讨论影响其实时性能的关键技术及目前的研究成果。论述了两种适用ECT系统的高速电容测量电路,重点分析了提高交流法微小电容测量电路的实时性能的方法,给出其高速工作模式及参数选择方法;同时总结了高速数据采集控制模块及通讯模块的关键设计技术,即控制器、测量控制方案及通讯方式的设计和选择。

电容层析成像系统成像质量的实验分析

利用电容层析成像实验装置对气 /固两相流成像质量进行了实验研究。实验结果表明 ,在图像重建算法一定的情况下 ,成像质量均受成像传感器极板长度、成像区域像素个数和成像对象等因素的影响。研究能适应检测场非线性特性的图像重建新算法将是提高图像重建质量的方向。

一种电容层析成像系统结构的优化方法

介绍了电容层析成像的基本原理 ,针对现有电容层析成像系统存在的问题 ,提出了一种总线型、模块化的微弱电容测量电路新结构 ,对电容层析成像系统的结构进行了优化 ,以使该技术更适应工业现场应用。

基于Matlab的电容层析成像系统软场特性仿真研究

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术。它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像 ,而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布。电容层析成像 (ECT)系统阵列传感器的敏感场受被测介质的影响 ,这一“软场”特性是ECT应用于两相流参数测量中的一个主要问题。本文介绍了基于有限元模型的仿真实验 ,通过典型介电常数分布下灵敏度分布与空管下灵敏度分布的差值计算与分析 ,研究了影响灵敏场分布的因素及其规律。

电容层析成像系统中电容传感器参数优化设计

电容层析成像系统中,图像重建的质量主要依赖于电容敏感场分布的均匀性,这一性质又由传感器的几何和材料参数决定,因此传感器的设计尤为重要.根据敏感场颁上的均匀性,灵敏程度和电容测量技术,确定了传感器的优化参数;在多因素轮换的基础上,采用正交设计法进行电容传感器参数的计算机辅助设计,从而快速地获得一组最优参数.在实际应用中,概据此优化参数制造的电容传感器获得了较为理想的重建图像.

电容电阻双模态成像系统的无线数据采集技术

针对传统ECT/ERT成像系统中连接数据采集部分和成像终端的连线复杂、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于无线模块nRF24L01进行数据传输的ECT/ERT双模态成像系统;介绍了基于无线传输的ECT/ERT双模态成像系统硬件结构,采用一种简化的基于跳频的无线传输通信协议,该法可以在多台同频干扰机发送的环境下较好地避免采集数据受干扰,并实现每秒50帧数据传输;实验结果表明,采用无线跳频技术可以解决工业现场的干扰,使测量数据准确快速地传输到成像终端。

电容层析成像系统三维图像重建及其在两相流体积测量中的应用研究

探讨了电容层析成像系统中利用二维断层图像进行三维表面重建 ,并由三维图像求取两相流中离散相体积和观察其空间位置的方法。首先对二维断层图像序列进行轮廓抽取和细线化 ,然后进行轮廓匹配和轮廓插值并进行表面重建 ;最后利用三维图像求取两相流中离散相体积。初步的仿真结果表明 ,使用的三维重建算法简单 ,重建精度高 ,成像速率快 ,可以方便地观察离散相空间位置和计算出离散相体积。

电容层析成像系统中电容敏感场的建模与仿真

对电容传感器进行了数学描述,建立了电容敏感场分布的数学模型及其有限元模型,编制出电容敏感场分布有限元仿真软件,得到了电容敏感场分布结果并应用于电容层析成像系统样机之中.采用电荷法计算极板上电荷和极板间电容,具有运算简单速度快的优点,能显著提高电容层析成像系统的实时性.实验证明:本文建立的电容敏感场分布符合实际,在实际应用中获得了良好效果.

基于PIC单片机控制的电容层析成像系统

电容层析成像技术以其结构简单、响应速度快、非侵入、无辐射等优点成为检测科学领域里的研究热点之一。介绍了一种基于PIC16C74单片机控制的8极板电容层析成像系统,描述了它的硬件检测电路组成、工作原理并给出了图像重建计算机和单片机工作的软件设计流程。实验证明:模块化结构设计使得系统具有良好的性能,且充分考虑了信号远传、系统成本、灵活性、速度等问题,为ECT技术的工业应用奠定了基础。

电容层析成像系统的有限元分析

介绍了ECT系统的组成、工作原理及数学模型.针对有限元仿真分析过程中研究较多的三个重要问题:网格剖分、灵敏度计算及传感器优化设计进行分析,阐述其现有方法及成果.

电容层析成像系统传感器设计新方法

在电容层析成像系统中,为了提高重建图像的精度,常用的方法是提高成像传感器的极板数目,以获得较多的图像重建所需的独立电容测量值数目,但这种方法是以牺牲检测场的灵敏度为代价的。该文提出了一种在有限极板数条件下通过改变极板的组合方式成倍提高成像系统的独立电容测量值数目的方法。仿真结果表明该方法在不降低检测场灵敏度的前提下提高了电容测量值数目,从而提高了图像重建质量。

电容层析成像系统三维数据场可视化研究

以油水两相流系统为研究对象,在电容层析成像系统获得的两相流截面相分布数据基础上,对三雏数据场可视化最常用的MarchingCubes算法加以改进,将两相流系统的流动、变化过程以可视化形式显示出来,为流动测量、控制提供可视化信息,使工业现场的“黑箱”系统变成透明系统。经仿真实验,可视化效果能形象反映油水两相流系统内部动态变化情况。

基于MATLAB的电容层析成像系统灵敏场的仿真研究

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术。它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像,而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布。电容层析成像(ECT)系统阵列传感器的敏感场受被测介质的影响,这一"软场"特性是ECT应用于两相流参数测量中的一个主要问题。本文介绍了基于MATLAB的有限元模型的仿真实验,通过数据分析研究了灵敏场分布的规律。

高压激励电容层析成像系统传感器阵列设计

为了解决高压交流激励电容层析成像系统微小电容检测的灵敏度和分辨率更高给电容传感器阵列设计带来的新问题,分析了极板长度和极板张角对几个重要的传感器阵列评价指数的影响,利用仿真方法评估了不同极板参数条件下中心型、层流型和环流型的重建图像的空间图像误差,并以此为依据确定了一组极板参数.最后给出了根据设计参数制作的8极板传感器阵列模型及高压激励电容层析成像系统的图像重建实验结果.实验结果证明:所设计的传感器阵列达到了设计的预期目标,所确定的参数方法是可行的.

电容层析成像系统敏感场分布特性的研究

电容层析成像的敏感场分布对成像图像的质量有很大的影响。本文对影响电容层析成像敏感场分布的多种因素进行了讨论。