文档介绍：基于牡缛莶阄龀上裣低臣捌淙砑杓摘要电容层析成像际跏悄壳敖衔9惴貉芯康囊恢至较嗔鞑问觳饧术,它具有成本低、速度快、非侵入性、适用范围广和安全性能佳等优点,室的研究应用,真正的工业现场应用不多。析成像图像数据采集系统方面有关的问题。其中以微小电容检测电路最为关键,详细分析了微小电容检测方法和检测原理,以及微小电容信号采集的技散电容和耦合电容,最后采用了交流法电容测量电路和相敏解调技术解决了微小电容测量中的技术难点,此技术的优点在于具有低漂移、高信噪比、建为核心控制芯片的优势和对系统性能的改善作用,其主要优点在于提高了数据和处理速度,可以方便、快速地与上位机实时通信,提高了数据采集的实时性;设计数据采集系统的上位机和下位机软件,由软件控制实现对耦合电容的误差补偿,以及对数据采集过程的控制和上下位机的通信。主要完成的工作如下:简要地沈明了多相流检测技术对于科研及工业生产的重要意义,对过程层析成像技术的研究现状及发展趋势进行了分析和总结;根据电容传感器结构参数的影响和设计原则,设计加工出了电极电容传感器;设计了通过一个交流法电容测量电路来检测微小电容;将相敏解调原理应用到系统中,以实现对噪声信号的抑制;分析了耦合电容对系统的心的软件系统;在数据采集系统上进行了试验,验证了方法的可行性,较好关键词电容层析成像;数据采集系统;相敏解调;数字信号处理器己在诸多方面得到了研究和应用。但是技术还不完善,目前主要集中在实验本文以基于牡缛莶阄龀上裣低澄Q芯慷韵螅饕L教至说缛莶术难点,这主要体现在由于被测电容是微小信号,其远小于电路中存在的杂立时间快速的特点;同时采用酒魑:诵目刂菩酒治隽薉做影响,通过硬件电路、软件实时补偿消除了耦合电容;开发了以:的解决了微弱电容的测量问题,提高了系统的抗噪能力。哈尔滨理工大学工学硕十学位论文
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解一厂蠼争砂/第绪论。瑁痻过程层析成像技术原理过程层析成像的数学理论术,是物理学和计算机科学发展的产物,是利用具有某种能量的射线源射线,湎对物体进行断层扫描,,其实质是如何获取原函计算机层析喜成像际酰虺艭肝镏识陨湎叩乃ゼ跸凳的一维投影数据,运用特定的重建算法,进而重建物体特定断层的无影像重叠的二维图像。.过程层析成像与窖际跻谎氖数的投影以及如何由投影重建原函数。投影与重建互为逆过程。其几何表示如图所示。若定义平面域上的函数瑈橇那以谡銎矫嫔舷率鏊鼗郑是收敛的,则,的极坐标表达形式啬骋恍毕遟的线积分:图浠坏募负伪硎哈尔滨理笱Чぱ妒垦宦畚—
篓阍禅元竹,缈寺川::而方≥秽讲琾琿厂蘻,。过程层析成像系统组成及其原理被称为函数的浠弧还证明函数在定义域腥意一点,巾Φ闹悼梢杂蒮,巾奈耷疃喔龉鄄饨嵌下的线积分按下式唯一地确定:式中为姹浠籔’,为琽喽杂趌的一阶偏导数。过程层析成像技术的实质就是运用一个物理可实现系统,完成对被测物技术的基本原理是在被测流动管道上按一定规律排列若干个对多相流体的分散相敏感的传感器,传感器阵列用非接触或非侵入方式来获取被测对象的流动场信息,再利用快速图像重建算法计算出管道内流体的断面图阵列,在交变电压电流激励下,。.像,显示多相流体在断面上的分布图像。基于上述理论的过程层析成像系统如图所示。署系统的工作过程为:安装在管道或反应设备等装置外的传感器空间空间敏感场,物场内部分布或结构的运动变化对敏感场产生调制作用,使传感器空间阵列以非接触或非侵入方式获取被测物场的物理、化学或生化特性管道或过程容器的敏感空间传感器空间阵列数据采集和信号处理电路图过程层析成像系统组成结构哈尔滨理搜学硕貉宦畚⋯笪机—.
国内外研究现状和面临的问题国内外研究现状的二维/植甲纯龅摹巴队啊毙畔ⅲ⑹涑鱿嘤Φ男藕牛凰婧螅尚藕布状态的大量瞬时信号,并完成相应的解调、滤波处理,以获得直接反映物从年代中期开始,,首次提出“流动成”的概念,并致力于研制以电学敏感原理为基础的过程层时期,美国能源部研究中心研制出电极电容层析成像系统用于流化床中结构简单,适于工业现场应用薹湮O;缺点是分辨率低,精度有限。年代初,受欧盟科技委员会支持,为期甑摹芭分薰滩阄龀上“过程层析成像”概念被首次提出,其间进行了超声,光学,辐射,放射以及核磁共振技术在过程层析成像中的应用研究,并于年至年,分议。年拢苡⒐手肮ひ倒滩阄龀上裥槟庵行成立,该中心于年轮鞒终倏A恕暗谝唤旃ひ倒滩阄