電阻層析成像實時測量系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著工業(yè)技術的不斷發(fā)展，兩相/多相流檢測需求不斷增加，高精度實時的多相流參數(shù)檢測一直是工程和科研領域尚未有效解決的問題。借助電阻層析成像（ERT）技術可以完成以導電介質為連續(xù)相的多相流內部參數(shù)可視化測量。目前，ERT技術中檢測精度和實時性之間的矛盾，是影響該技術工業(yè)化應用的主要原因。本文從 ERT技術基本原理出發(fā)，研究高精度實時ERT測量系統(tǒng)，以滿足實際工業(yè)應用需求。
　　首先，本文在總結目前電阻層析成像國內外研究現(xiàn)狀的基礎上，介

2、紹了本課題的研究背景、意義、基本思想和論文的章節(jié)安排。
　　其次，在分析電阻層析成像原理、影響系統(tǒng)測量精度和實時性的各方面因素基礎上，從硬件和軟件設計兩個方面詳細介紹了電阻成像實時測量系統(tǒng)的基本思路與實現(xiàn)途徑。系統(tǒng)采用單電極雙極性脈沖電流激勵模式設計16電極的電阻層析成像系統(tǒng)，提出采用微控器直接控制高速高精度DAC芯片產生系統(tǒng)激勵信號的設計方法，該方法可節(jié)省傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)同步采集檢測模塊，簡化系統(tǒng)設計。此外，采用程控放大電路和高精度數(shù)

3、據(jù)采集電路完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)調理與采集，采用串口模式進行實時數(shù)據(jù)傳輸。基于Labwindows/CVI開發(fā)環(huán)境設計了包含串口通信、有限元生成、數(shù)據(jù)實時成像和測量等功能的上位機處理平臺。
　　最后，給出了系統(tǒng)性能測試結果和進一步改進的方向。從傳感器形狀、數(shù)據(jù)采集重復精度和實時成像效果等方面測試了系統(tǒng)實時性與精度。測試結果表明，采用DAC芯片產生激勵信號的方法有利于簡化系統(tǒng)設計；設計的電阻層析成像系統(tǒng)在滿足信號激勵、數(shù)據(jù)采集和軟件成像的實時