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基于MATLAB的电容层析成像系统灵敏场的仿真研究

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微计算机信息 2003年第10期19卷 100-102页

作者：王志春李文涛王建国包头钢铁学院自动化系仪表教研室青岛海洋大学机电系

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... 详细信息

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。

关键词：电容层析成像系统灵敏场仿真 MATLAB 两相流参数

ECT传感器灵敏场在不同管径下对重建图像保真度的影响研究

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电子测量与仪器学报 2005年第4期19卷 20-24页

作者：王雷邵晓寅山东大学控制学院济南250061 香港城市大学制造工程与工程管理学系

用有限元法对电容层析成像系统的传感器进行了分析,得到了在不同管径下的灵敏场分布。为了提高图像重建质量,对灵敏场分保留与去掉相邻电极两种情况进行了处理。分别利用处理前后的灵敏场,以保真度为指标,对比不同管径下成像的仿真结果... 详细信息

用有限元法对电容层析成像系统的传感器进行了分析,得到了在不同管径下的灵敏场分布。为了提高图像重建质量,对灵敏场分保留与去掉相邻电极两种情况进行了处理。分别利用处理前后的灵敏场,以保真度为指标,对比不同管径下成像的仿真结果,得出在小管径下利用处理后的灵敏场重建的图像保真度较高,而在大管径下利用处理前的灵敏场重建的图像保真度较高,并利用大小两种管径的传感器进行了实验验证。对于ECT应用中,为获得相对较高的重建图像保真度,在不同管径下选用不同的灵敏场处理方法提供了参考依据。

关键词：层析成像有限元图像重建保真度灵敏场 ECT传感器重建图像小管径灵敏电容层析成像系统

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四电极生物鱼传感器灵敏场分析

四电极生物鱼传感器灵敏场分析

中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议

作者：张伟波徐晓辉王保良黄志尧冀海峰浙江大学控制科学与工程学系工业控制技术国家重点实验室

利用生物鱼的行为变化实现水质预警已经成为水环境监测的一种有效手段。为了对传感器进行优化设计,本文应用有限元仿真软件,针对水质预警系统广泛采用的四电极模式的灵敏场进行了仿真研究,分析比较了传感器内充满水和鱼处于传感器内不... 详细信息

利用生物鱼的行为变化实现水质预警已经成为水环境监测的一种有效手段。为了对传感器进行优化设计,本文应用有限元仿真软件,针对水质预警系统广泛采用的四电极模式的灵敏场进行了仿真研究,分析比较了传感器内充满水和鱼处于传感器内不同位置时灵敏场的特性及变化。研究结果表明,当传感器内充满水时,场域边界灵敏度较高且电极附近灵敏场变化剧烈,而中心区域灵敏度低且变化缓慢:当鱼位于传感器内部时,和均匀场的灵敏度相比,鱼所在区域的灵敏度会发生明显变化。

关键词：生物鱼传感系统四电极灵敏场有限元

来源： cnki会议评论

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矩形喷动床三维电容层析成像

化工学报 2018年第8期69卷 3383-3389页

作者：孙阳杨道业刘大震封文轩顾沐阳南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816

设计了32电极三维电容层析成像(ECVT)系统用于矩形喷动床内颗粒流动特性的研究。建立有限元仿真模型并计算灵敏场,对传感器特性进行仿真分析并成像验证了该灵敏场的准确性。搭建同尺寸的喷动床,应用32电极ECVT数据采集系统获取喷动床ECV... 详细信息

设计了32电极三维电容层析成像(ECVT)系统用于矩形喷动床内颗粒流动特性的研究。建立有限元仿真模型并计算灵敏场,对传感器特性进行仿真分析并成像验证了该灵敏场的准确性。搭建同尺寸的喷动床,应用32电极ECVT数据采集系统获取喷动床ECVT电极对间电容,选用线性反投影(LBP)算法重建床内三维介电常数分布。实验结果显示,研发的32电极ECVT系统可以有效地检测到喷动床内部颗粒从静止到循环运动全过程的规律性运动,从而为喷动床内部颗粒运动特性的研究提供了有效手段。

关键词： ECVT 喷动床成像两相流灵敏场 LBP算法测量

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双阵列式电容传感器特性研究

传感技术学报 2014年第10期27卷 1336-1342页

作者：杨道业徐锌锋李鹏南京工业大学自动化与电气工程学院南京211816

针对电容层析成像技术的局限性,提出了新型双阵列电容传感器。利用传感器相邻极板灵敏度不均匀的特点,通过测量相邻极板电容以获得传感器内部局部浓度,重建管道内部传感器截面的相浓度分布。建立有限元模型,对不同电极数的电容传感器结... 详细信息

针对电容层析成像技术的局限性,提出了新型双阵列电容传感器。利用传感器相邻极板灵敏度不均匀的特点,通过测量相邻极板电容以获得传感器内部局部浓度,重建管道内部传感器截面的相浓度分布。建立有限元模型,对不同电极数的电容传感器结构进行分析,研究了管道介电常数、电极覆盖率等传感器参数对灵敏场不均匀度的影响,得出优化的传感器参数。实验结果显示,该方法可以有效获取传感器截面局部浓度。

关键词：电容传感器双阵列灵敏场均匀性误差电容层析成像

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电容层析成像系统阵列传感器的优化设计

仪器仪表学报 2006年第Z2期27卷 1692-1694页

作者：李文涛王志春江杰内蒙古科技大学信息工程学院包头014010

电容层析成像系统的结构参数对电容敏感场灵敏度的分布有重要影响,进而影响重建图像的质量。本文提出了一种灵敏场均匀性的评价指标,并据此对电容层析成像系统阵列传感器进行了优化设计。

关键词：两相流电容层析成像传感器灵敏场优化

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电容层析成像系统(ECT)软场特性研究

仪器仪表学报 2003年第Z2期24卷 404-405,410页

作者：王志春李文涛胡晓丽王建国包头钢铁学院自动化系包头014010 青岛海洋大学自动化系青岛266003

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,通过数据分析研究了多个影响灵敏场分布的因素及其规律。

关键词：两相流电容层析成像传感器测量灵敏场

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尺式电容传感器特性分析及应用

仪表技术与传感器 2010年第2期 7-9页

作者：杨道业权义萍张印强南京工业大学自动化与电气工程学院江苏南京210009

提出了一种新型尺式电容传感器,并对其灵敏场作了分析。通过有限元分析的方法,对比了不同电极间距下的传感器灵敏场。随着电极间距的增加,灵敏场强度降低,但均匀性更好。计算结果显示,尺式电容传感器的灵敏区域位于电极间。设计传感器... 详细信息

提出了一种新型尺式电容传感器,并对其灵敏场作了分析。通过有限元分析的方法,对比了不同电极间距下的传感器灵敏场。随着电极间距的增加,灵敏场强度降低,但均匀性更好。计算结果显示,尺式电容传感器的灵敏区域位于电极间。设计传感器壳体时,在保证机械强度的条件下应尽量降低其厚度,以提高传感器的灵敏度。最后,根据尺式电容传感器的特性给出了典型应用。

关键词：传感器尺式电容器灵敏场有限元

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气固两相流相浓度传感器的三维优化设计

仪表技术与传感器 2020年第11期 10-14页

作者：刘丽君杨道业张研孙正南京工业大学电气工程与控制科学学院江苏南京211816 合肥工业大学计算机与信息学院安徽合肥230009

针对带有对称保护电极的螺旋表面极板电容式传感器结构进行优化改进。采用三维有限元的方法重点分析了极板长度并综合考虑极板张角、管壁厚度、管道介电常数对传感器检测场内灵敏度分布和均匀性误差参数的影响。搭建不同极板长度的传感... 详细信息

针对带有对称保护电极的螺旋表面极板电容式传感器结构进行优化改进。采用三维有限元的方法重点分析了极板长度并综合考虑极板张角、管壁厚度、管道介电常数对传感器检测场内灵敏度分布和均匀性误差参数的影响。搭建不同极板长度的传感器进行实验,实验结果显示传感器极板长度为6R1(R1为管道内半径)时,均匀性误差最小,仿真结果与实验结果基本一致。

关键词：电容式传感器灵敏场三维均匀性误差极板长度