一种高频抗杂散电容的小电容测量电路

本文叙述的是一种基于电容充、放电原理而设计成的具有抗杂散电容性能的绝对电容测量电路。采用差分结构的电路,降低了基线漂移。在测量频率为3MHz时,基线漂移小于0.01pF/6h,在0.1～15pF范围内分辨率达到0.01pF。     

高压引线杂散电容对CVT误差特性影响研究

在进行电容式电压互感器(CVT)现场误差试验时,需要在CVT上挂接高压引线,挂接的高压引线与CVT本体之间会引入杂散电容,杂散电容叠加到CVT本体上,造成CVT分压比偏离正常值,从而影响试验误差值。该文建立了高压引线与CVT本体之间的杂散电容计算模型,定量分析计算了高压引线随挂接角度变化给被试CVT引入的杂散电容,得出其对误差数据的的定量影响,并在现场试验中进行了验证。根据影响程度给出误差试验时高压引线的建议角度,对指导CVT现场误差试验,保证试验数据准确具有较大意义。     

杂散电容对电容层析成像和电容／电压转换电路灵敏度的影响探讨

本文对电容层析成像和电容／电压转换电路在非理想条件下的抗杂散电容干扰问题做了研究。理论分析及实验:在非理想条件下,杂散电容对转换电路的灵敏度存在一定的影响,且灵敏度存在最优解。这为实际应用中如何优化转换电路的灵敏度提供了理论依据。     

煤矿杂散电流的治理经验

介绍了煤矿井下杂散电流产生的原因、造成的危害,并提出了具体的治理措施。     

电感强制吸流电路对地铁杂散电流抑制作用的研究

为了抑制地铁杂散电流溢散到大地严重腐蚀埋地的金属管道、线路与钢筋结构带来的危害,分析了一种电感强制吸流电路（以下简称IFACC）,使牵引电流通过增设的回流线流回牵引变电所,以降低钢轨电位,从而达到抑制杂散电流泄漏的目的。在此基础上设计了“钢轨-埋地金属-大地”的三层回流模型和可模拟列车运行工况的牵引负载模型,基于电路数学模型,对杂散电流及IFACC工作原理进行分析,并通过MATLAB对IFACC的功能在地铁牵引供电系统模型中进行验证。研究结果表明：在装有IFACC的牵引供电系统中,相比未加装IFACC的情况,钢轨电流明显减少,使得大部分电流通过回流线进行回流,验证了IFACC具有较好的抑制杂散电流的效果。     

计算机微视觉微运动测量系统图像噪声分析

对计算机微视觉微运动测量系统采集的图像噪声及处理方法进行了研究.分析了各种在微运动测量时引起测量误差的图像噪声.在此基础上,通过对一幅典型的由计算机微视觉微运动测量系统采集的MEMS图像进行分析,给出了减少这些噪声的常用方法.分析表明了对于这种微结构图像以下噪声处理方法的有效性:首先采用中值滤波器减少散粒噪声以及采用一个低通滤波器减少高频噪声,然后采用两点修正法可以减少固定图像噪声;此外,在采集图像时适当增加曝光时间可以减少机械噪声的影响.     

密间隔电位测量下的地铁杂散电流影响研究

针对地铁杂散电流影响下的埋地钢质燃气管道阴极保护电位测量和地铁杂散电流流进流出埋地钢质燃气管道评价标准等问题,将密间隔电位测量技术应用到埋地钢质燃气管道中,进行了断电电位测量试验,建立了断电电位与延迟时间之间的关系,得出测量主机延迟100 ms后测量的断电电位为管道的真实有效阴极保护电位。在密间隔电位测量技术的基础上对受地铁杂散电流影响的埋地钢质燃气管道进行了试验,测量了有地铁杂散电流和无地铁杂散电流影响下埋地钢质燃气管道的电位。研究结果表明:有地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)白天)比无地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)晚上)偏正,此处为杂散电流的流出点;有地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)白天)比无地铁杂散电流影响的管道阴极保护电位(V_(off)晚上)偏负,此处为杂散电流的流入点。     

新型电火工品杂散电流试验仪的设计

针对旧杂散电流试验仪的一些缺陷进行了改进。针对电阻测量仪精度要求高的特点,新型的杂散电流试验仪采用了单片机,实现了简便的人机交互,通过恒流源实现了对负载样品电阻的自适应。试验表明,新设计的杂散电流试验仪系统精度高、工作可靠、操作简单。     

基于COMSOL Multiphysics的杂散电流腐蚀仿真分析

对于埋在地下的钢制输气管道,若不采取适当的防腐措施,或者防腐涂层出现破损,在运行一段时间后,短则几个月,长则几年,都会因为腐蚀穿孔而泄漏。天然气管道泄漏所带来的后果是无可估量的。散流于大地中的电流对管道所产生的腐蚀(称杂散电流腐蚀)是一种由外界因素引起的强度较高的电化学腐蚀,杂散电流时可导致地下金属设施严重腐蚀破坏,其所引起的腐蚀比一般的电化学腐蚀要强烈得多。本文通过COMSOL Multiphysics仿真软件,实现对油气管道杂散电流腐蚀动态的仿真,分析计算出杂散电流在埋地钢制管道防腐涂层破损处的分布规律和强度变化,为检测和防范杂散电流提供理论支撑。     

基矛COMSOLMultiphysics的杂散电流腐蚀仿真分析

对于埋在地下的钢制输气管道,若不采取适当的防腐措施,或者防腐涂层出现破损,在运行一段时间后,短则几个月,长则几年,都会因为腐蚀穿孔而泄漏。天然气管道泄漏所带来的后果是无可估量的。散流于大地中的电流对管道所产生的腐蚀（称杂散电流腐蚀）是一种由外界因素引起的强度较高的电化学腐蚀,杂散电流时可导致地下金属设施严重腐蚀破坏,其所引起的腐蚀比一般的电化学腐蚀要强烈得多。本文通过COMSOLMultiphysics仿真软件,实现对油气管道杂散电流腐蚀动态的仿真,分析计算出杂散电流在埋地钢制管道防腐涂层破损处的分布规律和强度变化,为检测和防范杂散电流提供理论支撑。     

基于单检测通道的电容层析成像系统

提出了改进的交流法微弱电容检测电路,对相敏解调器的输入正弦信号作带通滤波处理,以提高检测精度和稳定性.为了简化数据采集系统,提出了单检测通道的电容层析成像硬件架构,设计了适用于单检测通道电容层析成像的12电极T型电极开关阵列,并可以升级为16电极系统.为了克服单通道检测速度低的缺陷,改进检测电路以缩短C/V转换时间.将单检测通道电容层析成像系统应用于煤粉气力输送的过程检测中.重建图像显示,在输送固相体积浓度由0.15增加到0.4的过程中,水平管道气固两相流的流型由层流变为均相流,稳定后又恢复到层流状态.     

锅炉送粉管道煤粉浓度的电容层析成像测量方法研究

锅炉燃烧过程中,准确测量各风管中的煤粉浓度并指导调节对锅炉的安全、经济运行非常重要.采用电容层析成像技术(ECT),对常温下锅炉煤粉气力输送的固体浓度进行了测试研究.为克服电容传感器敏感场的不均匀性对成像造成的影响,实验系统中装置了一个旋风分离装置,通过旋风分离作用将固体颗粒主要集中在壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.这种测试方法的优点在于不破坏原有系统的运行特性,属于非侵入式、在线的快速测试技术.通过搭建实验台及相应的在线测量系统,并对不同浓度工况进行测量及对比分析,实验结果证明了该测量方法的可行性及可靠性.     

动态电容层析成像图像重建算法

提出了融合ECT测量信息和被测对象动态演化信息的新型图像重建模型;基于Tikhonov正则化方法,建立一个同时考虑了ECT测量信息、被测对象动态演化信息、时间与空间约束的新型图像重建目标泛涵,将图像重建问题转化为最优化问题;提出了集成分裂Bregman迭代法优势的新型算法求解该目标泛涵。数值仿真结果表明,所提出的图像重建算法其图像重建质量均优于OIOR算法、STR算法及PLI算法;同时由于所提出的图像重建算法同时考虑了测量数据和重建模型的不精确性,其抵抗测量噪声的能力得以提高。     

基于预优化变换的电容层析成像图像重建算法

本文提出了一种新型快速电容层析成像的图像重建算法。该方法首先将图像重建的病态问题转化为泛函极小化问题，然后采用Fletcher-Reeves算法（FR）有效地求解该泛函，并在求解的过程中引入物理意义上的约束使获得的解更符合实际情况。数值实验表明该算法的图像重建效果优于线性反投影法、Tikhonov正则法和Landweber迭代法，而且该算法具有较强的抗噪声能力。     

电容层析成像技术的研究进展与分析

电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术是以医学CT技术为基础,伴随着计算机技术和传感器技术发展起来的一种过程层析成像技术。对ECT系统的各个组成单元和工程应用的研究成果进行分类,并逐类进行总结论述。比较了不同结构的电容传感器,并对传感器参数的优化方法进行总结。讨论了测量电容值的各种方法及其优劣性。在归纳主要图像重建算法及其改进方法的同时,还分析了典型算法的原理和流程。总结了ECT系统的各种主要工程应用和成功案例。在此基础上,指出了有待发展的若干研究课题及关键技术,并对某些发展方向予以展望。     

非闭合电极电容层析成像传感器的敏感场计算及仿真成像研究

本文提出了一种新型的非闭合电极电容传感器，以满足利用电容层析成像技术来测试冻土中水分迁移、物质组成及其动态变化特性的要求，对该电容传感器的敏感场进行了计算，并对其进行了成像仿真研究。结果表明，该种电容传感器可以实现测试区域内不同形状物体的测量及图像重建，其中Landweber成像算法对该传感器成像质量最好，从而为利用电容层析成像技术来进行冻土测试提供了实验基础。     

非闭合电极电容层析成像传感器在冻土测试中的应用

为了实现电容层析成像技术对冻土冻结冰峰面的在线、非侵入测试,研制出了满足冻土测试要求的非闭合电极电容层析成像传感器,并对该种传感器的电容分布特性进行了实测;确定出了适合冻土测试的的高、低介电常数的标定物质;搭建了冻土一维冻结实验系统.对含水量8%的湿土样冻结过程的冰峰面迁移进行了电容层析成像测试,并利用IMNSNOF图像重建算法重建出了冻结过程各时刻的冻结截面物质分布图像,由图像可确定出冻土中已冻土、未冻区以及冰峰面的位置.电容层析成像测试结果与温度测试结果相吻合.     

循环流化床上ECT传感器灵敏场的有限元分析

电容层析成像传感器的敏感场受多相流介质分布的影响,软场特性给图像重建带来很大困难,为了提高重建图像质量,对敏感场分布进行分析是非常必要的.该文以12电极方形电容传感器为基础,对电容层析成像技术应用于循环流化床研究做了简单阐述,着重研究了用有限元法对方形电容传感器敏感场分布的计算机仿真,讨论了负敏感场的处理方法.     

微型电容层析成像传感器的设计及应用

本文提出一种电容层析成像微型传感器,实现脉动热管内两相流的可视化监测及液膜厚度的测量.该传感器也作为流动管道,具有和测量管道基本相同的传热和流动特性.同时,建立基于图像灰度的液膜厚度测量方法,并采用最大类间方差法对重建图像进行处理.实验结果表明：可视化监测图像与实际相符,液膜厚度测量结果与Nusselt理论计算结果吻合较好.相比普通电容层析成像传感器,其测量精度和空间分辨率都有一定提高,从而拓宽了电容层析成像技术的应用范围.     

ECT在多孔介质内火焰分布可视化测量中的应用研究

本文利用电容层析成像（ECT）的方法,对通道型多孔介质内单/双火焰分布情况以及泡沫型多孔介质内火焰分布进行可视化测量。在介绍和分析多种成像方法的适应性和局限性的基础上,针对被测对象的性质和特点采用了适当的成像方法及其合适的满标定物质,得到了清晰的火焰图像。测量结果显示了ECT可以较为准确地判断多孔介质内火焰的位置、大小以及脉动情况。其成果为多孔介质燃烧领域提供了新的研究方法和测量手段。本文最后指明了测量过程中存在的问题以及今后的发展方向。