電容層析成像技術(shù)的研究.pdf

1、電容層析成像（ECT）技術(shù)是近年來(lái)飛速發(fā)展的一門(mén)新技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在多相流的檢測(cè)與分析中具有廣闊的工業(yè)前景，尤其是在石油、冶金、能源等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。電容層析技術(shù)以其非侵入性、成本低廉、安全性能好等優(yōu)點(diǎn)而成為目前工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域的熱門(mén)技術(shù)。但是目前該項(xiàng)技術(shù)還存在需要改進(jìn)之處，如微弱電容檢測(cè)、圖像重建算法的精確度等。本文的主要工作包括以下兩個(gè)方面：
　　1.以12電極電容傳感器為例進(jìn)行分析，建立了傳感器模型，利用有限元方法對(duì)求解場(chǎng)域進(jìn)

2、行分析，完成了正問(wèn)題與逆問(wèn)題的計(jì)算，得到重建圖像。其中涉及到的場(chǎng)域單元剖分、剖分圖顯示、正問(wèn)題與逆問(wèn)題計(jì)算均通過(guò)MATLAB軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，本文中利用GUI工具箱設(shè)計(jì)了可視化用戶界面，方便用戶針對(duì)不同的傳感器進(jìn)行圖像重建。
　　2.在硬件方面，電容采集系統(tǒng)的控制核心為DSP（TMS320F2812），它負(fù)責(zé)極板的選擇、數(shù)據(jù)傳輸和AD轉(zhuǎn)換等。文中介紹了系統(tǒng)硬件電路的組成部分，完成了下位機(jī)軟件的編寫(xiě)與上位機(jī)程序編寫(xiě)，并通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)了