电容层析成像中的电极集成化设计

设计了一种电容层析成像电路,它直接安装在电极上,可以减小杂散电容的影响．通过增加工作频率,可提高灵敏度,电极与基于CMOS的充放电电路及数字控制电路整合在一起,为数字化通讯提供了快速、安全、有效的数据传输,并通过移位寄存器与主机进行数据交流。     

高压激励电容层析成像系统传感器阵列设计

为了解决高压交流激励电容层析成像系统微小电容检测的灵敏度和分辨率更高给电容传感器阵列设计带来的新问题,分析了极板长度和极板张角对几个重要的传感器阵列评价指数的影响,利用仿真方法评估了不同极板参数条件下中心型、层流型和环流型的重建图像的空间图像误差,并以此为依据确定了一组极板参数.最后给出了根据设计参数制作的8极板传感器阵列模型及高压激励电容层析成像系统的图像重建实验结果.实验结果证明:所设计的传感器阵列达到了设计的预期目标,所确定的参数方法是可行的.     

电容层析成像系统上位机软件设计

电容层析系统(ECT)通常可分为两部分：单片机控制的数据采集系统和装载有图像重建、图像分析以及ECT系统控制软件的上位计算机.介绍了16极板ECT系统上位机软件的开发设计.上位机通过串口由数据采集系统获得图像重建所需要的投影数据.采用面向对象的可视化开发工具Visual C++作为上位机软件编程语言，实现了与数据采集系统的通信、人机交互、在线重建图像和离线图像分析等功能.说明了软件开发过程中一些关键问题及解决方法，给出ECT系统在线重建图像和历史回放的运行示例.     

双图法在开关电容网络分析中的应用

本文给出了双图法在开关电容网络分析中的应用,为开关电容网络的机辅分析提供了新的途径。     

密相气力输送煤粉颗粒速度静电互相关测量方法

介绍了静电传感器及相关法速度测量原理,并在内径为10mm的加压密相气力输送系统上,对相关速度测量系统进行了实验研究．结果表明：浓相气力输送不稳定性,导致颗粒相关速度测量值有较大的波动性;颗粒浓度在5．2％～14．1％,气体表观速度在0．5—7m／s时,系统的重复性优于10％．     

应用电容层析成像对气固颗粒浓度分布的研究

针对高度循环流化床管道内固相介质的流动具有封闭性和模糊性,一般检测技术不能清晰地反演出HDCFB中固相介质分布特征的问题,选用先进的检测技术——电容层析成像技术——来在线显示HDCFB中固相介质的分布情况。提出了集合ECT测量信息和被测量对象的物理演化信息的广义动态重建算法。该算法同时考虑了被测对象的空间约束、时间约束和被测对象在流动过程的动态变化特性。动态实验研究表明:该算法可成功求解ECT逆问题,确保有一稳定的数值解;ECT可捕获HDCFB内管道截面固相介质的分布情况,成功重建管道内的流动模型。     

车载超级电容在地铁制动回收能量中的应用

针对地铁列车运行状态变化时引起直流电网电压出现很大波动的现象,设计了一种基于非隔离双向DC/DC变换器的超级电容储能系统。采用电压电流双闭环控制方法,建立储能系统充放电控制策略,并搭建储能系统仿真模型。仿真结果表明:车载超级电容储能系统能够达到稳定电网电压和节能的目的,同时验证了控制策略的正确性。     

电容层析成像(ECT)系统阵列传感器的访真研究

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术.它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像,而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布.研究表明,电容传感器的结构参数对电容敏感场灵敏度的分布有重要影响,进而影响着重建图像的质量,因此电容传感器结构参数的优化设计是极其必要的.介绍了ECT阵列传感器的结构参数仿真试验,并据此对电容层析成像系统阵列传感器进行了优化设计.     

层析成像技术在隧道勘探中的应用

隧道洞身所在范围内风化层厚度以及断裂和隐伏构造的调查对隧道穿越至关重要,对于破碎严重、速度横向不均匀、下覆地层起伏变化较大或存在透射地形地质情况,传统工程物探工作方法很难达到令人满意的效果.本文采用基于地震波层析成像理论的地震勘探方法,通过模型反演及应用实例证实了地震波层析成像方法对解决上述问题具的有效性.     

气力输送技术在干法冷却炭化稻壳工艺中的应用

本文对国内现行的干湿两种冷却炭化稻壳工艺进行了对比分析,通过实例,详细地介绍了干法冷却工艺的设计要点,总结了该项技术所具有的社会经济地位。     

用于电容层析成像系统的电容测量电路

电容层析成像(ECT)技术是目前最具发展前景的多相流参数检测方法,可进行多相流相浓度、流型、流量等参数的在线测量.介绍了12电极ECT成像系统的测量原理及设计方法.研制了一种交流激励的微电容测量电路,该电路具有较强的抗杂散电容性能,结构简单、容易实现等优点,较好地解决了电子开关的电荷注入效应对测量分辨率的影响问题.实验表明:电容测量的分辨率可达5.5×104pE.     

电容层析成像系统的图像重建

电容层析成像技术是20世纪80年代中后期形成和发展起来的过程层析成像技术。由于电容传感器具有“软场”特性，并且数据采集系统所获得的投影数据有限，因此图像重建精度的提高成为电容层析成像技术研究的一个难点，为解决这一问题，研究了电容层析成像系统的构成和数学模型，阐述了ECT系统的图像重建算法的发展现状及改进方法。     

电容层析成像传感器轴向特性的仿真研究

针对目前电容层析成像技术的传感器灵敏场分布的研究,建立了12电极电容层析成像传感器的轴向响应特性的有限元仿真模型,利用该仿真模型研究了METC型和UMIST型传感器的轴向空间响应特性．仿真结果表明：METC型传感器内部的电场分布与二维有限元的假设相符,而UMIST型传感器在轴向有较高的空间分辨率,METC型传感器在激励电极和检测电极附近的灵敏度相差较大,并根据仿真结果指出了各自的适用场所．     

基于MATLAB的电容层析成像系统一种剖分方法的实现

电容层析成像是监测两相流动的一种新技术.它可重建两相流在其流经管道横截面上的相分布图像,而重建图像的先决条件是需获得成像系统的灵敏场分布.有限元仿真技术可以较为精确地获得在特定介质分布下的灵敏场分布,并且由于工作主要由计算机完成,数据的后期处理等都大为简化.有限元仿真技术的首要任务,是对场域进行合理的剖分.介绍了基于MATLAB的一种剖分方法的实现.在此剖分方法下,实现了电容层析成像系统的灵敏场分布的计算.     

电容层析成像投影数据的采集系统设计

电容层析系统(ECT)可分为电容传感器阵列、投影数据采集系统和成像计算机三部分.通常的ECI系统中，每个电容极板都有自己的电容检测电路，对应于同一激励源的所有投影数据并行地转换成直流信号.研究了单片机控制的采用串行数据采集方案的ECT投影数据采集系统的设计.各极板共用一套电容检测电路，对应于同一激励源的所有投影数据串行地转换成直流信号，降低了硬件成本，消除了并行测量方式通道差异所带来的误差.论述了设计的整体方案、电容检测电路、极板控制电路、单片机单元电路和软件设计.给出了数据采集系统测试实验和ECT系统成像实验的结果.     

电容层析成像系统的有限元分析

介绍了ECT系统的组成、工作原理及数学模型．针对有限元仿真分析过程中研究较多的三个重要问题：网格剖分、灵敏度计算及传感器优化设计进行分析，阐述其现有方法及成果．     

煤粉密相气力输送过程的水分含量影响研究

以高水分含量的羊场湾煤粉为介质,以干燥空气为载气,在气力输送的自然干燥过程中考察了水分含量变化对粉煤密相气力输送特性的影响规律.实验结果表明,相比总水分含量,其外水含量是输送过程中更值得关注的参数.当总水分含量约11%、外水含量约5.8%时,羊场湾煤粉依然可以实现稳定的密相气力输送.外水含量的变化对输送性能包括如输送量、固气比、固相速度、稳定性等影响不大,这意味着其近6%的外水含量对颗粒间作用力影响较弱,尚不足以对其密相气力输送过程产生影响.     

两相流ECT系统的自寻增益数控放大器设计

在两相流电容层析成象(ECT)系统中，由于两相流体的多样性、流型及相分布的复杂性。使得被测介质的介电常数变化范围很大，这就要求采集处理电路的放大部分的增益具有宽量程来适应不同参数的两相流体．所提出的高精度自寻增益数控放大器，很好地解决了这些问题．     

应用于液体安全性检测的电容层析传感器设计

提出了一种以非接触的方式探测可燃、易爆物质的传感器设计方案．根据测量传感器电极间有无物质时的电容值差确定物质电介质常数,设计了用以实现这种测量的传感器的结构、尺寸以及电极分布．分析和比较了传感器特性, 并用计算机软件模拟了两种不同的传感器性能．采用阻抗分析仪测得多组数据进行分析、比对．实验结果表明电容层析电容的断层扫描传感器测量液体特性分辨率和灵敏度比平面板电容整列传感器高,为今后的密闭容器液体成像后的图像重组奠定了基础．