新型電容耦合電阻層析成像系統(tǒng)的研究.pdf

1、電阻層析成像技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、可視化和非侵入性等特點(diǎn)，是目前電學(xué)層析成像技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。電容耦合電阻層析成像技術(shù)（CCERT）將電容耦合非接觸電導(dǎo)檢測技術(shù)與電阻層析成像技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了非接觸式測量，避免了因傳感器電極與被測液體直接接觸而帶來的電化學(xué)腐蝕、電極極化等問題，拓寬了電阻層析成像技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。但是現(xiàn)有的CCERT系統(tǒng)采用的是模擬相敏解調(diào)技術(shù)，成為制約系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集速度和測量精度的重要因素。
　　本文針對該問題

2、，在前人工作基礎(chǔ)上，對基于數(shù)字相敏解調(diào)的CCERT系統(tǒng)進(jìn)行了研究，成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)樣機(jī)的在線運(yùn)行，提高了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的測量精度和采集速度，并初步探索了將該系統(tǒng)用于水平管道氣水兩相流動態(tài)成像的可行性。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)將數(shù)字相敏解調(diào)技術(shù)應(yīng)用到CCERT系統(tǒng)中，完成了整個系統(tǒng)的硬件電路調(diào)試和下位機(jī)軟件編寫，成功實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)樣機(jī)的在線運(yùn)行。
　　(2)對系統(tǒng)樣機(jī)的實(shí)時性、測量精度和在線成像效果進(jìn)行了測

3、試與優(yōu)化，測試結(jié)果表明該系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)采集速度和測量精度都有較大提高，并且具有較好的成像效果，為該技術(shù)的深入研究打下了較好的基礎(chǔ)。
　　(3)利用研制的系統(tǒng)樣機(jī)在實(shí)驗(yàn)室的多相流測試裝置上進(jìn)行了基于CCERT原理的氣水兩相流的動態(tài)成像實(shí)驗(yàn)。首先，驗(yàn)證了該樣機(jī)在新設(shè)計(jì)的傳感器上進(jìn)行模擬流型靜態(tài)成像的可行性，然后搭建了一套水平管道氣水兩相流動態(tài)成像實(shí)驗(yàn)裝置，最后進(jìn)行了動態(tài)成像實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)樣機(jī)在泡狀流和層狀流下能夠