机敏混凝土电阻率层析成像的实验研究

电阻率层析成像(ERT)是新近发展起来的结构健康监测(SHM)中的一种可视性检测技术.结合机敏混凝土的功能特性,从实验方面对这种技术进行了详细研究,分析了激励电压、电极数量、电极尺寸等因素的影响,介绍了测试系统的组成和构件电阻率的测量,系统的成像结果得到了预期的效果.     

电容层析成像技术的近期研究进展

详细介绍了电容层析成像技术(ECT)的近期研究进展.在简要介绍电容层析成像系统的基础上,重点总结了电容层析成像技术应用研究现状.包括图像重建算法、实验室应用、硬件系统设计和现场应用等方面的研究.最后指出电容层析成像技术发展中亟待解决的问题,为研究该领域指明了努力的方向.     

机敏混凝土ERT实验系统设计

机敏混凝土电阻率层析成像(ERT,electrical resistance tomography)是新近发展起来的一种可视性无损检测技术.为了对其深入研究,设计并实现了一个机敏混凝土ERT实验系统.系统的各功能模块都采用参数化设计技术,能够进行不同试件、不同电极数下ERT成像研究.实现了多种ERT成像算法,各算法参数和成像显示参数也可直接修改.介绍了该系统的主要功能及其实现方法,给出了部分ERT实验图.     

基于高密度电阻率法的尾矿坝浸润线监测系统设计

针对现有的浸润线监测方法由于观测点少而无法反映尾矿坝的整体实际情况的问题,提出了一种基于高密度电阻率法的尾矿坝浸润线监测系统的设计方案。该系统通过智能电极开关采集测点数据,根据实测的视电阻率剖面进行计算、分析,可获得尾矿坝剖面的电阻率分布情况,通过电阻率等值面图可直观了解到尾矿坝浸润线的位置和坝体异常情况,为尾矿库风险状态评估提供了科学依据。     

高密度电阻率法在煤矿岩溶探测中的应用研究

文章详细介绍了高密度电阻率法的工作原理和电阻率三维有限差分的数值模拟方法。针对矿井下可能存在的岩溶特征建立了一个具体的岩溶数学模型,并通过正演模拟合成了反射剖面图。计算结果表明,利用高密度电阻率法三维有限差分正演模拟煤矿岩溶,完全可以得到岩溶的特征信息,为进一步治理矿井隐藏岩溶提供了依据。     

基于网格的等值线图快速生成算法

文章较详尽地讨论了基于网格的等值线图的快速生成算法,用Visual C＋＋ 6．0实现,该算法在运算速度上较通常算法有很大的提高。该算法已经成功应用于“高密度电阻率法地形检测系统”中,收到满意的效果。     

电磁层析成像系统的电磁积分问题及图像重建

电磁层析成像 (EMT)技术是一种基于电磁感应原理的电层析成像技术。从EMT传感子系统的Maxwell方程出发 ,得到了两类物场分布情况下的以并矢格林函数为积分核的三维电磁积分解。介绍了EMT电磁场中的积分域和积分形式问题。静态实验证明该样机的性能较好     

一种新算法在ECT图像重建中的应用研究

为了解决大残量、小残量或零残量问题和普通迭代方法收敛速度慢的问题,引入NL2SOL优化算法,并与GaussNewton法相结合,提出了一种多项式加速的正则化迭代电容层析成像算法.在介绍12电极电容层析成像系统基本原理的基础上,给出了该算法的数学模型,并利用谱分析对该算法的收敛性进行了证明.仿真实验验证了该算法满足收敛条件且重建图像误差小,在电容层析成像应用中具有可行性.     

基于修正隐式Landweber方法的ECT图像重建算法

针对电容层析成像(ECT)技术中存在的软场效应及病态问题,提出一种基于修正隐式Landweber的电容层析成像算法。在分析电容层析成像系统基本原理的基础上,给出隐式Landweber方法解决ECT图像重建问题的求解公式,并对该公式进行迭代修正。同时对修正后的隐式Landweber电容层析成像算法的收敛性进行分析。仿真实验结果表明,修正隐式Landweber方法在解决ECT图像重建问题上,其精度与速度均优于经典Landerber、LBP等方法,且实现简单、稳定性好。     

用线性神经网络映射光学过程层析成像的逆问题

过程层析成像 (Process tomography)的逆问题也称为成像算法 ,它不仅需要反映被测物质与激励场的相互作用原理 ,而且应与传感器的空间阵列结构相匹配 .成像算法的性能好坏 (包括图象质量和每帧计算需时 )是过程层析成像技术能否应用于工业过程监控系统的关键问题之一 .为了得到性能良好的重建图象 ,提出了一种线性神经网络图象重建算法 .该算法首先通过建立光学层析成像的正问题和逆问题的线性化模型来求解正问题 ,以得出图象和投影的关系模式对 ,然后将其用于训练和构造线性神经网络 ;最后使用训练好的线性神经网络来映射光学层析成像的逆问题 .实验表明 ,该方法具有较高的图象质量和极高的成像实时性 ,是一种性能良好的图象重建算法     

综合电法勘探技术在野外工作中的应用

电法勘探技术是寻找金属、非金属、煤炭、油气等矿产和地下水资源的重要而有效的地球物理方法。本文根据工区各岩层的电性差异,最终拟定四种电法勘探技术:自然电场法、激发极化电测深法、联合剖面法和高密度电阻率法。根据综合电法勘探设计方案,从不同角度研究地下异常,取得了很好的勘查效果,从而圆满地完成了工作任务。     

电学层析成像技术

电学层析成像技术是一种两相/多相流检测技术。该技术具有无辐射、非侵入、响应速度快以及可视化等优点。对目前国内外快速发展的电学层析成像技术进行了介绍。电学层析成像系统采用特殊设计的敏感空间阵列电极,以非接触或非侵入方式获取被测敏感场信息。利用图像重建算法再现多相流体在管道内或反应装置内部某一截面的分布状态,从而获得多相流中离散相浓度分布及其随时间的变化规律。电学成像技术可广泛应用于石油、化工、电力、冶金、建材、食品等领域,如:石油工业中油/气/水混输过程;冶金、电力工业中各种气力物料输送过程;化工、医药、能源等领域中的干燥、混合、流态化、扩散、反应等过程。该技术极大提高了人们对生产过程信息的获取和分析能力,为过程参数在线监测和控制提供了一种全新的手段。     

电阻率测试仪校准方法探讨

介绍了一种在计量技术机构不具备检定规程规定设备条件下,如何利用机构现有计量标准仪器设备和校准能力,通过对电阻率测试仪的恒流源、数字电压表、示值基本误差以及探针等进行校准的方法。该方法适合大多数计量技术机构开展电阻率测试仪的校准工作,扩展了校准能力,解决了电阻率测试仪在本地区校准的问题。     

电容层析成像图像重建算法研究

图像重建算法是电容层析成像系统的关键技术之一,是改善重建图像质量的重要因素.在正则化的基础上提出了一种基于QR分解的电容层析成像算法,该方法首先将离散化和线性化处理后的电容层析成像物理模型进行Tikhonov正则化处理,然后将QR分解的思想引入电容层析成像方程中求解出初始图像,然后再对初始图像进行优化修正提高重建图像质量.成像结果表明,图像重建结果与实际相符,图像质量得到了改善.     

电容层析成像技术中图像重建算法的发展及研究

为使电容层析成像(ECT)技术应用于多相流参数在线测量,有效提高其图像重建精度与速度是该技术的关键,也是国内外学者的研究热点。对ECT技术图像重建算法原理进行了分类叙述,在此基础上,综述了ECT技术图像重建方法近期研究成果,提出了进一步研究的方向和内容。     

电容耦合电阻层析成像并行电阻测量原理研究

传统的电阻层析成像(ERT)系统的电极与被测介质直接接触,容易产生电极极化、电化学腐蚀等问题,近年来出现的电容耦合非接触电导测量技术与ERT技术相结合的电容耦合电阻层析成像系统提出了一种新的非接触测量方法来解决此问题。但是目前该系统的电阻测量原理决定了其测量模式是串行的,成为限制系统数据采集速度的一个重要因素。针对该问题,本文引入了新的测量模型,提出了并行电阻测量原理,实现了数据采集系统,大大提高了系统速度。本文主要研究内容包括:分析了新型传感器的测量模型,提出了新的电阻求解方法;利用有限元法获得了新测量模型下管道内灵敏场分布;研制了相应的12电极样机系统。初步实验测试结果表明,该系统在具有较好测量精度的同时,其数据采集速度可达120帧/s,有效提高了电容耦合电阻层析成像系统的实时性。     

电容层析成像技术在油/气两相流可视化监测中应用

介绍电容层析成像系统的基本原理，着重介绍了一种基于正则化修正的图像重建算法，危重利用电容层析成像系统进行油／气两相流成像实验，初步的实验结果表明，采用该技术可以较好地实现对油／气两相流可视化监测。     

套管油井中测量地层电阻率的方法研究

通过对已有过套管测量地层电阻率测量技术的研究,结合目前比较成熟的测井仪器设计经验,建立了过套管电阻率测井系统的数学模型;利用节点电压法推算出过套管电阻率的测量公式,设计了过套管测地层电阻率微弱信号采集系统;使用该测井系统采集各测量电极的微弱电压信号,并将采集到的各电极电压参数及发射电流代入过套管电阻率测量公式推导,运算结果表明该方法测量数据准确度高,达到了电阻率微弱信号检测的要求;在石油测井领域地层电阻率测量中具有一定的实用性和推广价值。     

基于局部能量的电容层析成像图像融合方法

针对电容层析成像技术的"软场"效应和病态问题对重建图像精确度的影响,在分析电容层析成像基本原理和成像算法的基础上,提出了一种基于局部能量的电容层析成像图像融合方法。该方法以线性反投影、Landweber和共轭梯度算法作为图像重建的基础,利用各个图像的互补特性,经对重建的图像小波分解后,分别采用基于局部能量和加权平均算子融合规则对分解后图像的高频系数和低频系数进行图像的融合,得到准确度更高的成像结果。仿真实验结果表明,融合后成像精确度得到明显提高,缩小了误差,图像更接近原型,为ECT图像重建的研究提供了一个新的方法。     

管路堵塞的电容层析成像可视化监测

利用电容层析成像技术实现粉体输运管路堵塞的可视化检测。介绍了电容层析成像系统中两个关键技术:电容/电压转换电路和图像重建算法。电容/电压转换电路采用交流激励型设计,电路具有较好的转换性能。图像重建算法采用正则化优化修正算法,该算法具有较好的成像质量。实验结果表明,系统能很好的提供管路堵塞状况信息。