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电阻层析成像系统及两相流测量的研究

Form: 论文之家作者：谭超 Publish: 2007-4-17 Hits:-

【中文题名】

电阻层析成像系统及两相流测量的研究

【英文题名】

Electrical Resistance Tomography System and Two-Phase Flow Measurement

【学科专业】

检测技术与自动化装置

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-4-17

【中关键词】

电阻层析成像,特征提取,流型识别,互相关技术,,

【英关键词】

Electrical Resistance Tomography,Feature extraction,Flow regime recognition,cross-correlation technique,

【分类导航】

工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>集中检测与巡回检测系统

【论文摘要】

两相流是在自然界中广泛存在的流动现象,在工业生产与日常生活中起着十分重要的作用。由于两相流的流动状态复杂多变,对其流动参数的准确测量一直是工程与科研领域尚未有效解决的问题。两相流的测量方法有很多,其中的电阻层析成像技术(Electrical Resistance Tomography,简称ERT)通过测量敏感场内电导率变化,得到对象的流动特性,具有非侵入、无辐射、可视化等特点,在工业过程中有广泛的应用前景。本论文在利用ERT系统对两相流测量的基础上,对两相流的数据进行分析与特征参数提取,以实现对两相流流动特性与测量的研究,并针对现行ERT系统存在的性能问题,提出了新型ERT系统的设计方案。作者在本课题中完成的主要工作如下: 1.利用数字接口板与A/D转换卡实现串行采集的ERT系统,在对系统实时性影响因素分析的基础上,提出了基于数字I/O卡与高速并行A/D转换卡的并行采集系统的设计方案。采用并行采集的方法可以减少测量信号的切换次数,进而提高系统工作速度。 2.根据水平管道中气/液两相流动的特点,结合ERT系统自身的工作原理,利用各敏感电极的边界测量电压的特...

【论文题纲】

中文摘要	2-3
Abstract	3-6
第一章绪论	6-13
1.1 两相流与两相流测量	6-7
1.2 两相流流型与识别	7-8
1.3 层析成像技术	8-9
1.4 相关测量技术及其发展	9-10
1.5 流动模型	10-11
1.6 课题的主要研究内容	11
1.7 本论文的组织	11-13
第二章 ERT 系统的原理与设计	13-30
2.1 ERT 系统的原理与构成	13-15
2.2 基于数据采集卡的ERT 串行采集系统的实现	15-22
2.2.1 控制单元	15-16
2.2.2 信号发生器	16-17
2.2.3 电极阵列	17-18
2.2.4 信号调整	18-20
2.2.5 信息处理与计算单元	20-21
2.2.6 系统供电	21
2.2.7 工作流程	21-22
2.3 ERT 系统实时性能分析	22-23
2.4 并行 ERT 系统设计方案	23-28
2.4.1 控制单元	24
2.4.2 电极系统	24-25
2.4.3 信号调理	25-26
2.4.4 背板设计	26-27
2.4.5 电源模块	27
2.4.6 工作流程	27-28
2.5 串行与并行方案比较	28-30
第三章基于 ERT 位置信息的水平管流型识别	30-39
3.1 水平气液两相流的流型特点	30-31
3.2 实验条件描述	31
3.3 数据特点分析	31-36
3.4 初步识别方法	36-38
3.4.1 曲线特征分析	36-37
3.4.2 划分线的确定	37-38
3.5 结论	38-39
第四章基于相关 ERT 的两相流速度测量	39-55
4.1 相关流速测量	39-40
4.2 基于流动模型的互相关测量方法	40-43
4.2.1 漂移模型的建立	41-42
4.2.2 一维连续性方程与运动波	42-43
4.3 流动模型参数的特性分析	43-45
4.4 实验条件描述	45-48
4.4.1 实验装置	45-46
4.4.2 基于 ERT 系统的相关方法	46-48
4.5 实验结果分析	48-50
4.5.1 特征值相关结果	48-49
4.5.2 相关系统的渡越时间	49-50
4.5.3 互相关速度与模型的比较	50
4.6 利用相关ERT 进行测量的分析	50-51
4.7 影响因素分析	51-55
4.7.1 相关 ERT 系统采集速度	51-52
4.7.2 传感器间距	52-53
4.7.3 模型参数与实验条件	53-55
第五章工作总结与未来工作展望	55-58
5.1 课题工作总结	55-56
5.2 对未来工作的展望	56-58
参考文献	58-63
发表论文和参加科研情况说明	63-65
致谢	65

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.382607



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