文档介绍：天津大学
硕士学位论文
电阻层析成像并行数据采集系统设计
姓名:王斌斌
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:董峰
20070601
中文摘要关键词:电阻层析成像际跏墙昀捶⒄蛊鹄吹囊恢指咝碌募觳饧际酰墒现对封闭的管道或过程容器设备内部多相组分物质参数的可视化测量,具有非侵入、无辐射、在线检测等优点,在两相/多相流检测中有广阔的应用前景。目前不能广泛应用于工业在线检测,主要原凶是由其实时性造成的。本课题从电阻层析成像数据采集系统的实时性入手分析,设计一套行数据采集系统,主要的研究工作和结果如下:瓿蒃并行数据采集系统的实时性分析。通过对数据采集过程中耗时巨大的低通滤波环节的理论分析和仿真验证,得出だ藕磐过低通滤波器的稳定时间,计算出⑿惺莶杉低吃诓煌德实募だ号下的数据采集速度,当系统采用德实恼也ㄐ藕偶だ保低车氖据采集速度理论值可以达到耄激励时,系统数据采集速度理论值可达幅/秒。迪諩并行数据采集系统的平台设计。在实时性分析的基础上,采用基于芟叩氖諭/ê褪莶杉ㄉ杓屏艘惶譋并行数据采集系统,利用自定义总线将系统内部的结构单元模块化。该系统包括信号发生、电极传感器阵列、数据采集、数据预处理、逻辑时序、信号背板等部分;在数据预处理和数据采集部分,采用通道并行传输,包括通道的差动放大、通道的解调滤波和通道的转换。魇愿鞲龉δ苣?椋⒛懿饬抗艿滥诓康缡瞥〉姆植记榭觯醪椒治鯡并行数据采集系统测量值的完整性和有效性。电阻层析成像实时性并行数据采集低通滤波器
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磊吩垧剜学位论文作者签名:电然女式签字目期:矽暌自鲁奕签字日期:泌吖年独创性声明学位论文版权使用授权书或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤注盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。特授权鑫鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检名月『瞿甓本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。:签字日期:作了明确的说明并表示了谢意。导师签名:月禘
第一章绪论过程层析成像技术息晃T诠ひ堤跫露曰谌榷ρВ从ΧρШ土魈辶ρг斫⒌墓采用特殊设计的敏感器阵列,以非接触或非侵入方式获取被测物场的信息;运用随着工业生产过程规模的不断扩大,对提高产品质量,降低成本和安全生产等目的提出更高的要求,对过程参数的检测的要求也日益提高。尤其在多相流体中存在着许多需要检测的空间分布参数,在参数检测手段落后的时期,人们仅仅可以检测到一个时间或空间的平均参数,并运用这一个值来描述过程对象的对应参数。这时的许多工业设备的设计和运行往往假设对象参数在时间和空间上是均匀分布的,在某些情况下,借助先进的仪器设备可以获得微观上的某点数据,但设备投资过大,从经济角度讲是不合理的。过程层析成像简称际蹙褪窃谡庵直尘跋路⒄蛊鹄吹摹过程层析成像技术是世纪年代中期,随着计算机技术和检测技术的进步正式形成和迅速发展起来的新一代过程参数检测技术;是以两相流或多相流为主要研究对象的过程参数二维或三维分布状况的在线实时检测技术;是医学诊断中的计算机层析成像,简称际踉诠ひ倒中的“移植’’【俊】。自从年英国人研制成功第一台机不久【浚陀腥顺⑹将技术移植到工业现场的多相流检测中来。技术特点在于:它将传统地对过程参数的单点、局部的测量,发展为多点,截面分布式的测量;它在不破坏干扰流体流动的情况下,获得管道或设备内部两相/多相流体的二维/维分布信程、设备,模型的证实提供一种方便的手段;还可以为优化过程设备及装置的设计,改进过程工艺,实现两相/多相流体输送,反应复杂生产过程的调整与控制提供全面、准确的信息和辅助的研究手段。过程层析成像技术的实质是利用物理可实现系统,对被测物场某种特性分布进行雷登变换与反变换。其工作过程为:定性或定量的图像重建算法,在线实时地重建出被测物场地图像;通过分析和比较不同时刻的图像信息,获得被测物场的分布状态和运动变化特征;根据从图像信息中提取的特征参数,按照相关理论模型,输出相应的控制信号,实现对被测过程的调节,从而保证生产过程高效、安全地运行。基于不同敏感性原理的过程层析成像技术包括:射线技术【⒌绱欧涫健超声式【、电学式【俊⒐庋健等。自世纪年代以来,基于电学敏感原理,
芴峁┰谙吡亩砦墒踊畔ⅲ电阻层析成像技术简介现可视化测型际醴⒄垢趴到了成功的应用¨,目前已经进