检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：陆洋沈阳工业大学

学位级别：硕士

电容层析成像（Electrical Capacitance Tomography，简称ECT）技术是一种将医学CT和现代检测技术相结合的PT技术。它通过设置在管道、容器等过程设备外围的传感器阵列，以非侵入的方式获得测量区域所需要的不同角度的“投影”信息，即... 详细信息

电容层析成像（Electrical Capacitance Tomography，简称ECT）技术是一种将医学CT和现代检测技术相结合的PT技术。它通过设置在管道、容器等过程设备外围的传感器阵列，以非侵入的方式获得测量区域所需要的不同角度的“投影”信息，即极板对间的电容值。经过信号处理以及图像重建，获得被测物场的介质分布，并最终实现二维/三维的可视化。电容层析成像技术具有非侵入、非接触、响应速度快、低成本等特点，广泛应用于工业过程检测中。传统的ECT可以重建出某一时刻二维横截面的断层图，然后通过多个二维断层图在空间上做插值处理才能得到三维的重建图像。然而绝大部分的过程发生在三维空间中，直接三维ECT技术通过测量同层和异层所有极板对间的电容值，不需要经过二维断层成像等处理，直接进行三维成像。近几年中，直接三维ECT技术得到了越来越多的关注。本文主要完成了如下工作：（1）学习Comsol Multiphysics多物理场有限元分析软件。在Comsol中把AC/DC模块中的静电场作为仿真实验的物理场，通过几何建模、静电场设置、材料设置、网格剖分等步骤建立直接三维ECT传感器的模型。（2）建立了8种直接三维ECT仿真模型，分别改变极板的轴向和径向长度、极板的轴向间隙、相邻极板层间的旋转等结构参数，并从最小电容值、电容的动态范围、敏感场分布、灵敏度矩阵的条件数、图像重建效果等方面分析这些结构参数对直接三维ECT系统的影响，并确定了较优的结构。（3）采用非零门限的Landweber算法进行图像重建，用体素填充法和等值面法对重建出的结果进行三维可视化。

关键词：电容层析成像 comsol 直接三维传感器结构参数三维可视化

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一种基于二维交比不变的结构光传感器结构参数标定方法

一种基于二维交比不变的结构光传感器结构参数标定方法

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作者：张广军孙军华刘谦哲魏振忠 100083 北京市海淀区学院路37号

本发明公开一种基于二维交比不变的结构光传感器结构参数标定方法，该方法包括：建立摄像机坐标系、图像平面坐标系；建立靶标坐标系，获取用于标定传感器结构参数的平面靶标图像，并获取结构光投射在靶标平面上的光条的多个光条点在摄... 详细信息

标准号: CN100565097C

本发明公开一种基于二维交比不变的结构光传感器结构参数标定方法，该方法包括：建立摄像机坐标系、图像平面坐标系；建立靶标坐标系，获取用于标定传感器结构参数的平面靶标图像，并获取结构光投射在靶标平面上的光条的多个光条点在摄像机坐标系下的坐标；获取结构光多次投射在靶标平面上的光条的多个光条点在摄像机坐标系下的坐标，再根据获得的所有光条点坐标拟合结构光方程。本发明采用二维交比不变的方法，使得在平面靶标的每个位置上可以获取任意数量的标定点，且标定的结构光可以为任意模式。

关键词：光条结构光摄像机坐标系标定靶标传感器结构参数图像平面坐标系结构光传感器结构参数平面靶标坐标拟合图像

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基于正交试验的叉指电极式覆冰监测传感器优化设计

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电工电气 2025年第1期 19-25页

作者：彭赛谭爱国王海文王龙廖红华钟建伟杨勇超湖北民族大学智能科学与工程学院湖北恩施445000

为优化用于监测光伏板覆冰厚度的叉指电极式传感器结构参数,增大传感器覆冰监测性能指标,提出了一种考虑多因素共同作用的正交试验设计方法。通过comsol有限元仿真软件建立了一种处于覆冰状态的3D叉指电极模型,并使用三维有限元法,对叉... 详细信息

为优化用于监测光伏板覆冰厚度的叉指电极式传感器结构参数,增大传感器覆冰监测性能指标,提出了一种考虑多因素共同作用的正交试验设计方法。通过comsol有限元仿真软件建立了一种处于覆冰状态的3D叉指电极模型,并使用三维有限元法,对叉指电极的金属化因子、叉指间距、叉指长度和叉指对数进行单因素仿真分析和多因素作用正交试验。选取上述四个参数为优化变量,以电极电容值、灵敏度和最大探测深度作为性能评判指标,得到了四种结构参数对电极性能影响主次关系以及电极结构参数最佳正交优化组合,并将电极结构参数优化前后进行覆冰性能对比。结果表明,电极最佳参数组合为电极金属化因子0.6、叉指间距0.3 mm、叉指对数12对、叉指长度80 mm,电极电容值增加87.25%、电极灵敏度增加98.6%、电极探测深度增加2.3%、电极尺寸减少24.7%。该方法能够有效提升叉指电极在覆冰监测中的性能。

关键词：叉指电极正交试验覆冰监测传感器结构参数

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一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法

一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法

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作者：黄晓清 518057 广东省深圳市南山区粤海街道科技园北区清华信息港科研楼107H3

本发明提供了一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法，针对环状气液两相流的流动特点，能够利用不同形状的电极结构实现含水率、含气率的准确测量，在测量过程中利用层析成像技术对管道内气液两相流流动状态进行实时... 详细信息

标准号: CN108828028B

本发明提供了一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法，针对环状气液两相流的流动特点，能够利用不同形状的电极结构实现含水率、含气率的准确测量，在测量过程中利用层析成像技术对管道内气液两相流流动状态进行实时在线的成像显示，有利于深入了解气液两相流流动的基本规律，便于分析相含率测量结果的准确性，所提供的传感器结构简单、成本低、可实现非接触实时在线测量等优点，同时基于该结构传感器的敏感场分布，给出了传感器结构参数优化的方法，具有诸多有益效果。

关键词：气液两相流两相流相含率传感器结构参数层析成像技术电容式传感器结构参数优化实时在线测量传感器结构结构传感器测量过程成像显示电极结构流动特点流动状态实时在线准确测量非接触含气率含水率敏感场内气测量流动优化分析

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一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法

一种测量两相流相含率的电容式传感器及其结构参数优化方法

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作者：黄晓清 518057 广东省深圳市南山区粤海街道科技园北区清华信息港科研楼107H3

标准号: CN108828028A

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一种分布式电导传感器的结构参数优化方法

一种分布式电导传感器的结构参数优化方法

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作者：高忠科金宁德丁美双 300072 天津市南开区卫津路92号

本发明针对一种分布式电导传感器，给出了结构参数优化方法：采用有限元分析方法，建立四扇区分布式电导传感器模型；定义四扇区分布式电导传感器的优化指标，在优化模型中放入一个半径1mm的小球，模拟气泡/油滴运动；固定电极高度H为2m... 详细信息

标准号: CN103776876A

本发明针对一种分布式电导传感器，给出了结构参数优化方法：采用有限元分析方法，建立四扇区分布式电导传感器模型；定义四扇区分布式电导传感器的优化指标，在优化模型中放入一个半径1mm的小球，模拟气泡/油滴运动；固定电极高度H为2mm，电极张角θ依次从30°遍历到85°，电极间距D依次从3mm遍历到6mm，分别计算所述传感器的扇区灵敏度权重ε，改变电极高度H后重复遍历电极张角和电极间距，计算得到感器的扇区灵敏度权重ε，选取最佳电极高度，电极张角，电极间距。本发明针对所构建的四扇区分布式电导传感器模型，给出传感器结构参数的取值范围及传感器的最佳几何结构。

关键词：扇区电导传感器电极间距电极张角遍历灵敏度权重电极高度传感器传感器结构参数有限元分析方法结构参数优化固定电极优化模型优化指标最佳几何感器

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电容层析成像系统三维传感器结构分析

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哈尔滨理工大学学报 2016年第5期21卷 107-112页

作者：吉洪驻陈德运高明王莉莉哈尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对电容层析成像系统存在检测信号微弱,灵敏度低和信噪比低等问题,在分析传感器结构参数对传感器物理性能影响的基础上,给出了一种三维电容层析成像系统传感器模型的选择和分析方法,该方法以6种常用模型为基础,通过对比空满管电容值分... 详细信息

针对电容层析成像系统存在检测信号微弱,灵敏度低和信噪比低等问题,在分析传感器结构参数对传感器物理性能影响的基础上,给出了一种三维电容层析成像系统传感器模型的选择和分析方法,该方法以6种常用模型为基础,通过对比空满管电容值分析,并通过试验改变屏蔽罩厚度dl,极板张角θ,层间旋转角α的值,分析电容值随参数的变化,绘制电容值随参数的变化曲线,给出了三维ECT传感器参数的参考值.屏蔽罩厚度dl的参考值为8~12 mm,极板张角θ的参考值为50~54°,层间旋转角α的参考值为45°,为三维ECT传感器设计提供了新思路.

关键词：电容层析成像三维ECT传感器传感器结构参数

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真三维ECT图像重建技术研究

真三维ECT图像重建技术研究

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作者：宁秀坤沈阳工业大学

学位级别：硕士

电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感机理的过程层析成像(PT)技术,具有非侵入、响应速度快、结构简单、成本低等优点,是一项极具发展潜力的测量技术。ECT的目标是实现对封闭管道、容器等过程设备内物场分布状况的二／三维可视化检测。... 详细信息

电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感机理的过程层析成像(PT)技术,具有非侵入、响应速度快、结构简单、成本低等优点,是一项极具发展潜力的测量技术。 ECT的目标是实现对封闭管道、容器等过程设备内物场分布状况的二／三维可视化检测。目前研究现状大都限于二维重建研究,但是在多数情况下,需要得到内部物质的几何形状等三维信息,而这些三维信息无法从二维图像中直接获取,因此提出了三维ECT图像重建的研究思想。目前关于三维ECT的研究主要有两种思路。第一种称为伪(间接)三维ECT,它是通过测量同层极板对间的电容值,得到某一时刻的二维断层图,再将时间作为第三维空间,并在三维空间进行插值处理得到三维图像分布。第二种称为真(直接)三维ECT,它是通过测量同层和异层极板对间的电容值,不需要经过二维断层成像等处理,直接进行三维成像。由于伪三维ECT技术轴向分辨力低,所以它重建出的图像会比真三维ECT技术重建出的图像粗糙些。目前在我国还没有真三维ECT方面的研究。本文主要完成了以下工作： (1)完善ECT有限元仿真软件包。主要编写了一些适用于真三维ECT仿真分析的程序,对原有的二／三维有限元仿真软件包进行了完善。 (2)分析传感器结构参数对系统的影响。主要考察了传感器极板轴向间隙和极板层旋转角度这两方面的影响。通过分析空、满管电容值,轴向、径向灵敏度图,以及LBP法图像重建结果,确定出较优的传感器结构。 (3)研究真三维ECT图像重建算法。编写了真三维ECT的两种图像重建算法的程序,即,线性反投影(LBP)法和Landweber迭代法。并参照二维图像重建质量的评价参数,确定出真三维图像重建质量的评价参数。

关键词：电容层析成像有限元仿真传感器结构参数敏感场分布三维图像重建算法

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三维ECT电容传感器研究与设计

三维ECT电容传感器研究与设计

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作者：吉洪驻哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

电容层析成像技术(ECT)作为过程层析成像领域的一个重要分支,近年来研究热度不断高涨。由于电容测量的工作原理,电容层析成像技术具有探测非侵入、安全性高等优点,因此应用范围十分广泛。由于三维ECT系统比传统的ECT系统增加了轴向参数... 详细信息

电容层析成像技术(ECT)作为过程层析成像领域的一个重要分支,近年来研究热度不断高涨。由于电容测量的工作原理,电容层析成像技术具有探测非侵入、安全性高等优点,因此应用范围十分广泛。由于三维ECT系统比传统的ECT系统增加了轴向参数,使系统本身更为复杂。电容层析成像系统传感器的性能会影响图像重建的精度,提高传感器性能,可以提高重建图像的精度,因此对传感器的优化设计具有十分重要的研究意义。本文的主要工作如下:研究三维ECT传感器结构参数,选取6种不同结构的传感器模型进行分组试验,选择对三维传感器性能影响较大的因素,即极板层数和每层极板数,选出能同时满足轴向和径向分辨率要求的极板层数以及每层极板数的最优组合。对选取最优组合的传感器模型,分析和对比空满管电容值,并通过试验改变屏蔽罩厚度,极板张角,层间旋转角的值,分析电容值随参数的变化,绘制电容值随参数的变化曲线,并给出三维ECT传感器参数值的参考范围。从影响传感器性能的参数进行分析,由于参数与性能之间是非线性的关系,考虑稳定性,规范计算等问题,故可以采用响应面方法进行解决。由于响应面函数值随自变量的变化不会过于敏感,因此采用二阶响应函数。利用正交试验法,选取目标函数最小的试验组代入到二阶响应函数中即可求得二阶函数的一次项和二次项系数。通过求响应函数极值,即可得到传感器结构优化参数。从现有的成熟算法中,选择已经应用到三维ECT图像重建中的Landweber算法和LBP算法,分别对原型模型进行图像重建,并根据三维重建的空间图像误差和体积误差对重建结果进行数值分析,实验结果显示,两种算法的空间图像误差和体积误差均有所下降。

关键词：电容层析成像三维ECT系统响应面传感器结构参数

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一种基于遗传算法的低频电磁传感器结构优化方法

一种基于遗传算法的低频电磁传感器结构优化方法

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作者：焦敬品常予张强李光海吴斌何存富 100124 北京市朝阳区平乐园100号

一种基于遗传算法的低频电磁传感器结构优化方法，该方法适用于COMSOL模拟低频电磁传感器模型的结构设计和缺陷检测的形状重构，属于无损检测领域。在简化COMSOL仿真的低频电磁传感器模型基础上，参数化COMSOL低频电磁传感器优化模型，... 详细信息

标准号: CN106446447B

一种基于遗传算法的低频电磁传感器结构优化方法，该方法适用于COMSOL模拟低频电磁传感器模型的结构设计和缺陷检测的形状重构，属于无损检测领域。在简化COMSOL仿真的低频电磁传感器模型基础上，参数化COMSOL低频电磁传感器优化模型，定义不同变量的读取路径；设定遗传优化的适应度函数和主要参数，包括算法运行参数和控制参数；编写动态链接函数，实现MATLAB对COMSOL模型的调用，建立相互传递数据的渠道；最后调用MATLAB遗传算法进行低频电磁传感器模型参量的优化，当得到满足收敛准则的适应度函数时，优化结果即为最优的低频电磁传感器结构参数。本发明突破了COMSOL单一赋值运算的局限，实现了COMSOL模型参量的智能优化。

关键词：低频电磁传感器模型适应度函数遗传算法调用传感器结构参数读取优化传感器结构传感器优化传递数据动态链接赋值运算控制参数模型参量缺陷检测无损检测形状重构优化结果运行参数智能优化参数化参量算法收敛遗传局限渠道

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