基于虛擬儀器的電容層析成像系統(tǒng).pdf

1、兩相流參數(shù)檢測是工業(yè)過程參數(shù)檢測的一個難點。過程層析成像(PT)技術能實時提供封閉管道、容器等過程設備內(nèi)物場運動狀態(tài)的二/三維可視化信息，為解決兩相流參數(shù)檢測問題提供了一條新途徑。電容層析成像(ECT)技術是基于電容敏感機理的PT技術，具有非輻射、非侵入、響應速度快、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ腜T技術。本文在ECT系統(tǒng)硬件、數(shù)據(jù)采集、實時成像等關鍵技術做了較為全面深入的研究，并自行開發(fā)了一套ECT實時成像系統(tǒng)。本人主

2、要完成以下方面的工作：(1)簡要的介紹了兩相流檢測中的主要參數(shù)、兩相流檢測技術研究的重要意義以及各種過程層析成像技術的發(fā)展，闡述了電容層析成像的原理、構(gòu)成以及它在實際中的應用、發(fā)展。 (2)簡要介紹了虛擬儀器以及其在實際中的應用。 (3)研制了交流移相電路，通過調(diào)整電位器可使交流信號的相位在(-90°，90°)之間移動，能很好的補償檢測信號在經(jīng)過放大器等器件后引起的相移，使模擬乘法器的輸出最大，從而系統(tǒng)具有更高的精度。

3、 (4)研制了C/V轉(zhuǎn)換電路板以及系統(tǒng)主板。C/V轉(zhuǎn)換電路板具有較好的穩(wěn)定性、精確度和靈敏度；系統(tǒng)主板給整個系統(tǒng)提供電源供應、控制N(N=6，8，12)塊C/V轉(zhuǎn)換電路板工作以及與計算機進行數(shù)據(jù)傳輸。 (5)設計了I/O擴展電路，把I/O口從24個擴展到了33個，并研制了對應的開關控制電路控制96個雙向模擬開關，進而控制C/V轉(zhuǎn)換電路板工作狀態(tài)選擇以及電路中信號放大倍數(shù)選擇等。 (6)在LabVIEW環(huán)境下，開發(fā)了

4、數(shù)據(jù)采集及成像程序。該程序采用LabVIEW特有的圖形語言程序進行編程，程序運行穩(wěn)定，能精確采集電容數(shù)據(jù)和實時精確地進行圖像重建。 (7)開發(fā)了ECT實時成像裝置“ECTSYSTEMBASEDONⅥ——Ⅰ”。該系統(tǒng)在8極板構(gòu)成的成像區(qū)域象素為792，成像計算機CPU主頻為1.8GHz,內(nèi)存為256M的條件下，在線實時成像速率最大可達10幀/秒；在內(nèi)徑為90mm的有機玻璃管內(nèi)，以玻璃棒為成像對象的條件下，管中央成像空間分辨率可達1