基于双截面ECT的气/固两相流参数检测系统

为了实现多相流的流动过程在线监测和多参数测量,设计并研发了一套应用于气/固两相流检测的双截面8电极电容层析成像系统.采用交流法电容检测原理实现具有16个独立电容检测通道的电容测量电路,实测系统的成像速度为590帧/秒.将双截面电容层析成像系统用于气/固两相流的实时检测,并将两层截面的图像作相关计算,获取成像截面的固相速度分布.由固相速度和浓度最终算出气/固两相流的固相质量流量,从而实现气/固两相流浓度、速度、流量等多参数的综合检测.将双截面ECT传感器算得的质量流量与发料罐重力传感器获取的质量流量作对比发现,两者具有较好的一致性,流量测量误差小于8％.     

圆环式静电传感器的动态灵敏度分析

粉体气力输送过程中,颗粒的速度是描述气固两相流动特性的一个重要参数,实现颗粒速度的实时检测对于了解流体内部流动状态、节能与控制具有重要的意义。圆环状静电传感器是一种非侵入式的传感器,具有较高的综合灵敏度,结构简单,适应于恶劣工业现场的环境。文中在对内嵌式圆环静电传感器的灵敏场进行三维有限元分析的基础上定义了动态灵敏度,用于描述传感器上检测信号与运动荷电粉体之间的关系。理论分析表明,传感器的动态灵敏度主要取决于传感机理、荷电粉体的空间位置及其速度(包括轴向和径向分量)。传送带实验结果表明,当传送带的径向位置保持不变时,测量信号的有效值ī 随速度单调递增;当传送带速度保持不变时,减小其距离管壁的距离d,测量信号的有效值ī关于d非线性递减,体现了核函数K(r, x)的非线性。实验结果验证了理论分析的合理性。     

矩形喷动床三维电容层析成像

设计了32电极三维电容层析成像（ECVT）系统用于矩形喷动床内颗粒流动特性的研究。建立有限元仿真模型并计算灵敏场,对传感器特性进行仿真分析并成像验证了该灵敏场的准确性。搭建同尺寸的喷动床,应用32电极ECVT数据采集系统获取喷动床ECVT电极对间电容,选用线性反投影（LBP）算法重建床内三维介电常数分布。实验结果显示,研发的32电极ECVT系统可以有效地检测到喷动床内部颗粒从静止到循环运动全过程的规律性运动,从而为喷动床内部颗粒运动特性的研究提供了有效手段。     

基于Mean-Shift的卡尔曼粒子滤波车辆跟踪算法研究

在视频车辆跟踪算法中针对传统粒子滤波的非线性、非高斯性可能导致跟踪过程的不准确性,提出一种基于Mean-Shift的卡尔曼(Kalman)粒子滤波算法。该算法利用建立基于目标颜色直方图特征模型对视频车辆目标进行建模,并将其与Kalman滤波相结合进行更新;通过采用Mean Shift算法将Kalman滤波器引用到粒子滤波器当中,通过预测迭代,从而达到对车辆的运行轨迹的修正。将先验信息预测与粒子滤波相结合在保持跟踪系统整体上的非线性、非高斯性,兼顾了卡尔曼滤波局部的线性高斯特性。实验结果表明,该方法与传统粒子滤波方法相比,具有较好的实时性和较高的准确率,能够准确稳定地对目标车辆进行跟踪。