电容层析成像

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基于L曲线法的电容层析成像正则化参数优化

ｆｃｅｙｔｅｉ・ｏｅｎｓｒｂｅ，ＳｈｏｄｔｎｎｍｂｒｏｈｅｓｔｖｔｔｉｓｅｄｃｅｓｄｅｔｄｂｈｌｐｓｄｅｓｐｏｌｍｌＯｔｅｃｎｉｉｕｅｆｔｅｓｎｉｉｍａｒｘｍｕｔｂｅｒａｅ．Ｂａｅｏｉｙｓｄ
ｏｋｏｏｅｕｌｒｚｔｏｎｈｏｔｒｒｓｒｔｇｎＴｉｈｎｖｒｇａｉａｉｎａｄｔｅｐｓｅｉｔｅｙ，ｔｅＬｃｒｅｍｅｈｄｉｒｐｓｄｉｅｍｓｏｅｇｎｒｌｚｄｏａｈｕｖｔｏｓｐｏｏｅｎｔｒｆｈｅｅａｉｅｔｉｖｒｅｏｅｓｎｉｖｔｔｘｈｈｏｅｉａａｉｆｔｅｍｅｈｄｉｅｐｕｄｄａｄｔｅｆｌｅｕｃｉｎｉｓｎｅｓｆｔｅｓｔｉｍａｒ．Ｔｅｔｅｒｔｃｂｓｓｏｈｔｏｓｘｏｎｅｎｈｉｔｒｆｎｔｓｅ — ｈｉｙｉｌｏ
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第３９卷第３期２００６年３月
天津大学学报ＪｕｎｌｆｉｎｉＵｉｒｉｏｒａｏａｊｎｖｓｙＴｎｅｔ
Ｖ０．９Ｎｏ３１３．Ｍａ．２ｏｒｏ６
基于Ｌ曲线法的电容层析成像正则化参数优化
王化祥何永勃，学明，朱
（１天津大学电气与自动化工程学院，．天津３０７；．００２２中国民用航空学院机电工程学院，天）ＥＴ系统的不适定性问题严重影响重建图像质量，为此必须减小灵敏度矩阵的簪件数．

基于RBF神经网络的电容层析成像图像重建算法

Ｌａ／Ｙｎ。ＢＡＯｉｑａｎ，ＺＨＡＮＧｉｎＰｅ— ｕＬ一ｏｇ，ＧＵＯｎＨｏｇ
（ｃｏｌｆｏｕｅｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ＨｒｉｎｖｒｉｆＳｉｃｎｅｈｏｏ，Ｈａｂｎ１０８ＳｈｏｍｐｔＳｉｃｎｅｈｏｙａｂｎＵｉｅｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｏＣｒｅｏｓｙｅｙｇｒｉ５００，Ｃｉａｈｎ）
有效性．
关键词：电容层析成像；ＢＲＦ；自适应遗传算法；ｉｈｏ则化；Ｔｋｎｖ正图像重建中图分类号：Ｐ９．１Ｔ３１４文献标识码：Ａ文章编号：０７２８（０８０ — ０３０１０ — ６３２０）６０２ — ４
ａｒｓｎ．ｎｗｔｄｏｍａｅｒｃｎｓｒｃｉｎａｇｒｔｔｐｅｅｔＡｅｍｅｈｏｆＩｇｅｏｔｕｔｏｌｏｈｍｓｄｏｉｂａｅｎＲＢＦｎｕｒｌｎｔｒｓｆｒＥｌｃｒｃｌＣａａｉｅａｅｗｏｋｏｅｔａｐｃ— ｉｔｎｅＴｏｇａｈｙｉｒｐｓｄ．ＡｄａｔｖｅｅｉｌｏｔｍｓｕｓｄｔｐｉｚｈｅｔｒｎｄｈｆｔｉｄｎａｃｍｏｒｐｓｐｏｏｅｐｉｅｇｎｔｃａｇｒｈｉｅｏｏｔｍｉｅｔｅｃｎｅｓａｄｗｉｔｓｏｉｈｅｈｄｅｕｉｓｏｎｔｆＲＢＦｎｔｒｎｈｋｏｏｅｕａｉａｉｎｍｅｈｄｉｅｏｔａｎｔｅｗｅｇｔｆＲＢＦｎｔｒｓＴｈｅｗｏｋｓａｄｔｅＴｉｈｎｖｒｇｌｒｚｔｏｔｏｓｕｓｄｔｒｉｈｉｈｓｏｅｗｏｋ．ｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｆｒ１ — ｌｃｒｄｌｃｒｃｌｃｐｃｔｎｅｔｍｏｒｐｙｓｓｅｉｌｓｒｔｈｔｔｅｍｅｈｄｃｎｉｒｖｉｌｔｏｅｕｔ－ｅｅｔｏｅｅｅｔａａａｉｃｏｇａｈｙｔｍｌｕｔａｅｔａｈｔｏａｍｐｏｅｏ２ｉａｔｅｏｓｒｃｔｏｍａｅｑｕｌｔｂｉｕｌｎｄｔｓｉｈｆｅｔｖｎｓｆｔｅｐｏｏｅｔｄ．ｈｅｒｃｎｔｔｉｎｉｇａｉｙｏｖｏｓｙａｅｔｙｔｅｅｆｃｉｅｅｓｏｈｒｐｓｄｍｅｈｏｕｆＫｅｒｙｗｏｄｓ：ｌｃｒｃｌａａｉａｃｏｇａｙ；ＲＢＦ；ａａｔｅｅｅｉａｇｒｔｍ；Ｔｉｈｎｏｒｇａｉａｉｎ；ｅｅｔａｃｐｃｔｎｅｔｍｏｒｐｈｉｄｐｉｇｎｔｃｌｏｈｖｉｋｏｖｅｕｌｒｚｔｏ

电容层析成像系统三维电场分析及阵列电极优化

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第４０卷
第９期
天
津
大
学
学
报
、．ＮＯ．ｖ４０ｂ１９
２００７年９月
ＪｕｎｌｆｉｎｉｎｖｒｉｏｒａｏａｊＵｉｅｓｙＴｎｔ
Ｓｐ２０ｅ．０７
电容层析成像系统三维电场分析及阵列电极优化
ＺＨＡＮＧｅｈ－ＷＡＮＧＸｕ — ｕｉ＇．Ｈｕａｘａｇ，ＷＥＮｅｎｎ —ｉｎＸｕ — ｉｇ
（．ｈｏｏｌｃｉｌｎｉｅｒｇｎｕｏａｉ，ｉｎｉＵｉｅｓｙＴａｊ００２Ｃｉ；１ｅｏｌｆｅｔｃｇｅｉｄＡｔｍｔｎＴａｊｎｖｒｔ，ｉｉ３０７，ｈｎＳＥｒａＥｎｎａｏｎｉｎｎａ２ＳｈｏｏＥｅｔｃｌｎｉｅｒｇｎｔｔｎＨｂｉｎｅｓｙｆｅｈｏｏｙＴａｊ０１０Ｃｉａ．ｃｏｌｆｌｒａＥｇｎｅｉｄｏｉ，ｅｅＵｉｒｉＴｃｎｌｇ，ｉｎｉ３０３，ｈｎ）ｃｉｎａＡｕｍａｏｖｔｏｎ
ｃｐｃｔｎｅｔｍｏｒｐｙ（Ｃ）ｌｃｒｄｒａｓｏｓｕｔｄＢａｅｎｔｉｍｏｅ，ｈｓｆｆｌ’ ｆｃｅｓｇａａｉｃａｏｇａｈＥＴｅｅｔｅａｒｙｗａｎｔｃｅ．ｓｄｏｓｄｌｔｅ‘ｏ — ｅｄｅｅｔｎｓｎｉｏｃｒｈｔｉｉｎ
中图分类号：Ｔ２２Ｐ１文献标志码：Ａ文章编号：０９ — １７（０７）９１４ —７４３２３２００ —０１０

电容层析成像中场域的一种新剖分方法

产中，对多相流的检测成为检测技术的重要组成部分，电容层析成像技术作为解决多相流检测问题的种有效手段，有成本低、结构简单、非侵入式、安
一
电容值，可以计算出管道内部介质浓度的分布。由于系统的敏感场具有软场特性，这会影响重建图像的质量，因此对敏感场分布进行分析是非常必要的，同时也会为传感器的优化设计提供必要的依
ｆｒｉｇｅｏｓｒｃｉｎ．ｏｉｒｖｅｑａｉｉｇｅｏｓｒｃｉｎ，ｔｓｎｅｓｒｏａａｙｅｏｍａｅｒｃｎｔｔｕｏＴｍｐｏｅｔｕｔｏｍａｅｒｃｎｔｔｈｌｙｆｕｏｉｉｅｓａｙｔｎｌｃｚｈｉｔｂｔｓｓｔｙｆｌＢｓｎｎｅｅｅｎｔｄｃｍｐｒｎｗｉｅｅｔｔｅｄｓｉｕｉｎｏｎｉｖｔｅｄ．ｙｕｉｇｆｔｌｍｅｔｍｅｏ，ｏａｉｇｔｅｔｏｄｆｒｎｒｏｆｅｉｉｉｉｈｈ
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第１卷第４期８２Ｏ年８月Ｏ２
哈尔滨商业大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｏｒｉｉｅｓｔｍｍｅｃｔｒｌｃｅｃｓＥｉｏｏｒａｆＨａｂｎＵｎｖｒｉｏＣｏｙｆｒｅＮａｕａｉｎｅｄｔｎＳｉ
ＹＮｏｇｉＡＧＣｎ— ｎｊｇ
（ａｉｎｅｉｆｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＨｒｉ５００ＣｉａＨｒｎＵｉｒｔｏＳｉｃｎｅｈｏｇ，ａｂ１０８，ｈｎ）ｂｖｓｙｅｏｎ
Ａｓａｔｅｓｒｅｓｉｔｆｌｉｌｔｃｌａａｉｎｅｔｏｒｈ（Ｃ）ｓａｅｔｙｔｂｔｃ：ＳｎｏｎｉｖｙｉｄｎｅｃｉｐｃａｃｍｇａｙＥＴｉｆｅｂｅｒｓｔｉｅｅｒａｃｔｏｐｃｄｈ

基于BP网络的电容层析成像图像重建算法

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科苑论谈ＩＩ
卫怀玉王大伟陈德运
科黑江技信总 —龙— — —
基于ＢＰ网络的电容层析成像图像重建算法
（尔滨理工大学计算机科学与技术学院，哈黑龙江哈尔滨１０８）５００
摘要：采用ＢＰ神经网络作为电容层析成像的图像重建算法，取得了较好的成像效果。但也存在学习速度慢，易陷入局部最小等缺点。对神容经网络算法进行了一些改进，仿真结果表明，其成像精度和成像实时性都有了显著提高。关键词：神经网络；Ｐ算法；Ｂ电容层析成像；图像重建电容层析成像技术（ｌｃｒａＣｐｃｔｃＥｅｔｃｌａａｉｎｅｉａＴｍｇａｈ）是２世纪８ｏｏｒｐｙＯ０年代后期形成和发展起来的，由于其非接触，无辐射，成本低廉等优点，赢得了广泛关注，并在流化床物料分布，气力输送中气伺两相流动系统，石油工业中洫气两相流等许多工业过程的应用方面取得了相当显著的成绩。图像重建算法的研究一直是其重点，我们引入基于神经网络的图像重建算法，并加以改进，使其尽可能的实时重建出高分辨率的图像，满足ＥＴ的实际应用。Ｃ１电容层析系统构成及原理电容层析成像技术是利用多相介质往往具有不同的介电常数，通过阵列电电容变化，极反映管道内多相介质分布，从而构造出管道内多相介质的＝维或三维的分布图像。ＥＴ的正问Ｃ题是指由已知介质的介电常数分布及边界条件求取不同电极对之间的电容值。基于高斯定理，则电极对之间的电容值Ｃ可由下式计算：部输入（自其它神经元的输入）并且只产生内来，部输出（到其它神经元的输出）。第三层为输出层，输出信号为图像像素灰度值ｇｉｌ２）＿，…ｎ。ＢＰ神经网络的的学习过程由信息正向传播和误差反向传播构成：２．正向传播过程：．１１输入信息从输入层经隐含层逐层处理，传向输出层。若输出层的实际输出与期望的输出不符，则转入误差的反向传播。ａ输入层：输入值一般为样本各分量输入值，输出值—般等于输入值。ｈ隐含层：对于节点ｊ，其输入值 △．为其前一层各输出值Ｏ的加权和：。映射自力和柔性的网络结构。甚但是ＢＰ网络存在着很多不足，为了得到电容层析成像高质量的重建图像，研究人员都在尝试利用改进ＢＰ网络，以解决这些不足。２关于Ｂ神经网络的—些改进＇２Ｐ针对上面的问题，许多学者提出了多方面的改进方法，主要从参数选取，ＰＢ算法，激活函数和网络结构加以优化。２．参数选取２１参数选取主要包括初始权值的选取，隐含层神经元的个数的确定等。９２Ｐ２Ｂ算法传统的Ｂ算法存在学习效率低，收敛速度Ｐ △＝ｆ ∑ｗ０ｉ（）慢，２易陷入局部极小的状态等缺点，因此我们采用其输出值＿：为权值变化量迭代法来改进Ｂ算法。Ｐ０（） △，（）３２３激活函数２式中：ｊｆ夺为激励函数或作用函数，＾一般采用神经元的激活函数反映了神经元的输出与其ｓｍｏｄ函数：ｉｉｇ激励状态之间的关系，对于神经元的信息处理信息处理特性具有重要意义。标准Ｂ算法的作用函Ｐ

电容层析成像算法

由上述分析可知，电容层析成像技术的实质就是：阵列式传感器以非接触或非侵人方式获取封闭管用
道、器、应器等过程设备内的物场内部各方向上的投影数据（容反即实现Ｒｄｎ变换）并运用定性或定量的ａｏ，图像重建算法，重建反映物场在某一二维截面上或某一三维空间上的分布信息的图像（实现Ｒｄｎ逆变即ａｏ
ｌ电容层析成像的数理基础
电容层析成像技术是过程层析成像（ｒｅｓｏｏｒｈ，Ｔ技术的一种，ｐｃｓｔｇｐｙＰ）ｏｍａ它和医学ｃＴ技术都基于相同数学基础，即基于Ｒｄｎ变换与Ｒｄｎ逆变换副ａｏａｏ设，）Ｙ为定义在二维空间上的连续有界函数，Ｌ为一直线，函数，）称Ｙ沿直线的线积分：
收稿日期：０５０ —５２０－４０
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７８
河
北
理
第２８卷
［。。］Ｘ－］ｖＯ。［［ｓＣ。Ｓｉ：
Ｒ＜Ｙｆ）＝Ｉ，
线积分的集合按下式唯一的确定。
２００６年１１月
文章编号：０７２２（０６０－０７０１０ —８９２０）４０７－５
电容层析成像算法
赵波，陈至坤
（河北理工大学计算机与自动控制学院，河北唐山０３０６０９）
关键词：电容层析成像；图像重建；重建算法
法有了明显提高。
中图分类号：Ｐ１文献标识码：Ｔ３９Ａ

电容层析成像在高压浓相煤粉气力输送中的应用

ＹａｇＤａｙｎｏｅ，ＺｈｕＢｉｏｎ，ＸｕＣｈａｌｎｕｎｏｇ，ＴａｇＧｕｎｈｎａｇｕａ，ＷａｇＳｉｎｎｈｍｉ
（ｅａｏａｏｌｎＣａＰｗｒｅｅａｉｎｏｂｉｎＴｃｎｌｙｏｎｔｏｄｃｔｎＫｙＬｂｒｔｒｏＣｅｏｌｏｅｎｒｔｎａｄＣｍ￣ｔｅｈｏｇＭｉ￣ｕＥｕａｉ，ｙｆａＧｏｏｏｆｆｏ
Ｓｕｈａｔｎｖｓ，ａｊｇ２０９，ＣｉａｏｔｅｓＵｉｒｅＮｎｎ１０６ｈ）ｉｎ
ＡｂｔａｔＥｅｔｃｌａａｉｎｅｔｇａｈＥＴｙｔｍｉａｐｉｅｔｙｔｅｆｗｒｉｅｏａ— ｌｏｓｓｃ：ｌｒａｃｐｃａｃｍｏｒｐｙ（Ｃ）ｓｓｓｐｌｄｔｉｎｉｏｅｍｆｓｏｄｆｗｒｃｉｔｏｅｅｏｄｆｈｌｇｇｓｉｌ
ｍｅｔｃｒｕｔｉｄｐｅｎｉｃｉｓａｏｔｄ．Ｔｘｉｔｏｉｎｌｖｕｓｉｃｅｓｄｔ０ＶＰｎｈｅｓｉｔｏｕｅｆｅｈＶｈｅｅｃｔｉｎｓｇａａｅｉｎｒａｅｏ３ＰａｄａｆｒｉｎｒｄｃｄａｔｒｔｅＣ／ａｌｉ
中图分类号：Ｂ３Ｔ９４文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：６．００４０４３
Ａｐｐｉａｉｎｏｌｃｒｃｌｃｐａｉａｅｔｍｏｒｐｙｉｎｅｐｓｌｃｔｏｆｅｅｔｉａａｃｔｎｃｏｇａｈｎｄｅｓ－ｈａｅｐｕａｉｏｖｙｎｇｏｕｌｅｉｅｏｌｕｅｇｅｓｅｎｅｍｔｃｃｎｅｉｆｐｖｒｚｄｃａｎｄｒｈｉｈｐｒｓｕｒ

管道厚度对电容层析成像的影响

Ｊ１０８ｕ．２ｏ
管道厚度对电容层析成像的影响木
杨道业，周宾，传龙，汤光华，式民许王
（东南大学能源与环境学院摘南京２０９）１０６
要：为了分析管道厚度对电容传感器的作用，定义了径极比（传感器管道内径与外径之比）的概念。通过ＡＳＳ和ＭＴＮＹＡ－
在低径极比层流的重建图像精度高于核心流和环状流。
关键词：管道厚度；径极比；传感器；电容层析成像
中图分类号：Ｂ３Ｔ９４文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：６．００４０４３
Ｅｆｅｔｏｐｌｈｉｋｓｎｅｅｔｉａａａｉａｃｏｏｒｐｈｆｃｆｐｉｅｉｔｃｎｅｓｏｌｃｒｃｌｃｐｃｔｎｅｔｍｇａｙｎｅ
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第２９卷
第７期
仪器仪表学报
ＣｈｎｓｏｒａｆＳｉｎｉｃＩｓｒｍｅｔｉｅｅＪｕｎｌｃｅｔｉｎｔｏｆｕｎ
Ｖｏ．９．１２Ｎｏ７
２００８年７月
ｒｔｏｏｅａｉｓａｕｔｒｒｄｕ．Ｔｈｈｎｉｇｒｌｓｏ－ｌｃｒｄｅｓｒｏｔｕｈｒｃｅｓｉｓ．ｓｈａａａ－ａｉｆｉｒｒｄｕｎｄｏｅａｉｓｎｎｅｃａｇｎｕｅｆ８ｅｅｔｏｅｓｎｏｕｐｔｃａａｔｒｔｃｉｕｃｓｃｐｃｉａｃｔｎｅ，ｃｐｃｔｎｅｖｒａｉｎ，ｒｔｏｏａａｉａｃａａｉｎａｅｓｔｖｔｅｄ，ａｅｄｓｕｓｄｔｒｕｈｎｍｅｃｌａａｉｃａｉｔｏａａｉｆｃｐｃｔｎｅｖｒｔｏｎｄｓｎｉｉｆｌｉｉｙｉｒｉｃｓｅｈｏｇｕｒａｉｃｌｕａｉｎｕｉｇＡＮＳｎｄＭＡＴＬａｃｌｔｏｓｎＹＳａＡＢ，ｗｈｃｒｃｍｂｎｄｔｓｍｕａｅｔｅｏｈｒｃｅｓｉｓＷｉｈｔｅｎｉｈａｅｏｉｅｏｉｌｔｈｅｓｎｓｒｃａａｔｒｔｃ．ｉｔｈｉ－ｃｅｉｇｏａｉ．ｌｃｒｄａｉｒａｎｆｒｄｕｓｅｅｔｏｅｒｔｏ，ｔｅｓｎｉｉｉｆｓｎｏａａｉａｃｏｉｎｒｍｅｉｎｒａｅ，ａｄｔｅｅｆｃｓｏｓｈｅｓｔｔｏｅｓｒｃｐｃｔｎｅｔｎｅｄａｉｃｅｓｎｈｆｅｔｆｖｙｓｐｐｌｎｈｃｎｓｎｃｐｃｔｎｅｆｒｆｕｙｉａｎｅ－ｌｃｒｄｔｃｕｅｅｍｕｈｄｆｅｅｔｉｅｉｅｔｉｋｅｓｏａａｉａｃｏｏｒｔｐｃｉｔｒｅｅｔｏｅｓｒｔｒｓａｃｉｆｒｎ．ＯｎｙＬＢＰａｇｒｔｍｓｌｕｒｌｏｈｉｌｉ

基于无网格法的电容层析成像正问题的仿真研究

ｃｅｅｅｕｔｎａｄＬｇａｇｕｔｐｉｒｅｕｅｏｓｔｓｙｅｓｎｒｔａｉｎａｒｎｅｍｌｌｓａｓｄｔａｉｆｓｅ — ｑｏｉｅｒｔｌｏｎａｙｃｎｉｏｓｎＥＦｉｕｄｒｄｔｎ．ＩＧＭ．ｏｌｏａｄｔｒｅｅｓｒａｂｏｉｎｙｎｄｌａａａｅｎｓａｙｃ
些问题：
ｏｃｍｐｅｔＭ，ｗｈｃｅｄｌｍｅｔ．ＩｈｓｐｐｒｒａｄｗｉｈＦＥｉｎｅｓｅｅｎｓｎｔｉａｅ，Ｅ— ｈＦＧＭｓｕｅｏｈｉｔｔｌｅｆｒｒｄｐｏｌ．Ｓｍｕａｉｓｄｆｒｔｅｆｉｔｓｖｗａｒｂｅｓｒｍｅｏｏｏｍｉｌ—
ｓｒｃｅｙＭｏｉｅｓＳｕｒ（ＭＬ）ｔｅａｒｏｔｅｔｔｂｖｇＬ＆ｔｑａｅｕｄｎＳ，ｈｋｆｍｆｈｗｅｏ
ｖｒｔｎｅｕｔｎｏｅｓｕｉｒｂｅｉｕｅｅｕｅｔｅｄｓａｉｉｑａｉｆｔｔｄｅｐｏｌｍｓｄｔｄａｏｏｈｄｓｏｄｃｈｉ—
ＳｉｕａｉｎｏｒｒｏｌｍｆＥｌｃｒｃｌＣａａｉａｃｍｌｔｏｎＦｏｗａｄＰｒｂｅｏｅｔｉａｐｃｔｎｅ
ＴｏｏｒｐｈｓｄｏｅｅｔＦｒｅＭｅｈｄｍｇａｙＢａｅｎＥｌｍｎ－ｅｔｏ
２Ｔａｊｉｅｉ，Ｔａｊ００２Ｃｉ；３ＢｏｉｇＶｏａｉｎｌｎｅｈｉｌｏｅｅａｉｇ０１０，ｈｎ）．ｉｉＵｎｒｔｎｎｖｓｙｉｉ３０７，ｈｎｎｎａ．ａｎｃｔａａｄＴｎｃｌｇ，Ｂｏｎ７０３ＣｉｄｏｃａＣｌｄａ

电容层析成像系统微小电容测量电路的设计

ｐｅｏｕ．Ｏｕｘｒｍｅｔｅｕｔｈｒｈｒｒｅｐｅｉｎｒｓｌｓｓｏｗｈｉｃｔｉｓｒｆｎｔｅｃｒｕｉｓａｉｙｉｇ．ｓ
Ｋｅｗｏｄ：ｅｅｔｉａｌａｐａｉａｎｃｔｙｒｓｌｃｒｃｃｃｔｅｏｍｏｇｒａｐｈｙ；ｍｅｕｒｍｅｃｒｕｉｆｌａｓｅｎｔｉｃｔｏｒｏｗｃａｐａｃｔｉａｎｃ；ｔｅｗｏ— — ｐｈａｅｌｓｆｏｗ
数进行测量的要求也更加迫切［目前，容层析成１１．电像ＥＴ技术被公认为是解决该问题的最为有效的Ｃ途径．Ｃ系统由多极板阵列组合电容传感器、ＥＴ数据采集系统和成像计算机组在，中微小电容测量其
士
口
成为其关键和难点之一．因此本文研制了一种用于ＥＴ系统的微小电容测量电路．Ｃ
随着工业技术水平的不断提高，封闭管道内对
流体的计量和控制提出了更高的要求，两相流参对
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｔｃｏｏｇｌｃｒｃｌｃｐａｉｎｅｔｍｏｒｐｈｉｔｅｍａｎｔｅｄ，ａｄｉｈｉｓｓｅｈｎｌｙｏｆｅｅｔｉａａｃｔｃｏａｇａｙｓｈｉｒｎｎｎｔｓｙ・ｔｍｈｅｓｒｍｅｔｏｆｌｅｔｅｍａｕｅｎｏｗａｕａｃｔｎｅｉｎｅｏｈｅｓａｈｆｃｌｏｂｅ．Ｉｉｗｖｌｅｃｐａｉａｃｓｏｆｔｅｋｙｎｄｔｅｄｉｕｔｐｒｌｍｓｎｖｅｉｏｌｃｒｃｌｃｐａｉａｅｏｍｏｒｐｈｙｔｍ，ａｍｅｓｒｍｅｔｃｒｕｔｆｒｅｅｔｉａｐｃｔｎｏｍｏｒ — ｆｅｅｔｉａａｃｔｎｃｔｇａｙｓｓｅａｕｅｎｉｃｉｏｌｃｒｃｌｃａｉａｃｔａｅｇａ

双层电容层析成像传感器及应用

【摘要】电容层析成像在气力输送过程中具有十分重要的应用地位，可进行固相浓度分布测量，
流型判断。利用双层电容层析成像传感器不仅可以进行浓度测量还可以进行相关测速。基于这种思想，计了一种双层电容传感器，电容测量系统结合，设与用于气力输送过程固相浓度和速度的测
ＹａｕｎｇｎｇＷｑｑａ
ＵＭＩＴ，Ｏｏ８ＭａｃｅｔｒＭ６ＱＤ，ＳＰＢｘ８．ｎｈｓｅ０１ＵＫ
Ａｒｃ：｜ｔｃｌａａｉｎｅｔｍｇａｈ（Ｃ）ｈｓａｐｒｎｅｒｅｉｇｓｓｌｏ０ｕｅｎｔａｅ￣ｔｔＥｅｔａｃｃａｃｏｒｐｙＥＴａｒｉｏｔｃｌｎａ／ｏｄｆｗｍｅｒｍｅｔＩｃｒｈａｃｉｐｔｏｌｍａｏｉｌ￣ｔｕｅｌｌｅｈｌａｔｎａｄｉｎｉｈｏａ－ｎｉｍｕｐａｅｆｗｓｃ５ｇｓｏｄｆｗＤａ —ｐｎｓｄｔｃｃａｅｓｉｆｃｉｎｅｔｙｔｅｆｗｐ￣ｒｌｈｏｕｈａａ —ｓｌｏ．ｕｌｈｅｏａｕｔｔｏｄｒｏｄｆｌｅｎ￣ｓｌｉｌ
ＫｅｙＷｏｄ：丑一山ｎｅｔｉａｐｃｔｎｅＳｎｏｒｓ— ＣｒｅａｏＧａ／ｏｉｌｒｓＤｕｌｅＥｌｒｃｌｃＣａａｉｃｅｓｒＣｏｓａＦｏｒｌｔｎ；ｓＳｌｉｄＦｏｗ
Ｍｅｓｒｍｅｔａｕｅｎ
１引言
两套电容传感器同时对系统进行数据采集，就可以根

一种电容层析成像系统多电极激励方法

ｅｅｔｃｆｅｄｃｎｂｏ，ａｄｔｅｉｄｅｅｄｎａｕｅｅｔｄｔｓａｓｎｒａｅｌｃｒｌａｅｇｔｎｈｎｐｎｅｔｍｅｓｒｍｎａａｉｌｏｉｃｅｓｄ，ｗｈｉｈｉｒｖｓｔｅｉ－ｉｉｃｍｐｏｅｈｌｌ
ｏｈｔｔｌｃｒｃｆｅｄｉｈｅｍｅｓｒｍｅｔｒｇｏｆｃｐｃｔｎｃｅｓｒｎｔｅｂｓｓｏｅｐｙａａｙｆｔｅｓａｉｅｅｔｌｎｔａｕｅｎｅｉｎｏａａｉａｅｓｎｏ，ｏｈａｉｆｄｅｌｎｌ— ｃｉｉｚｎｈａａｉａｃａｕｎｒｎｉｌｎｅｅｔｃｌｃｐｃｔｎｅｔｍｏｒｐｙｓｓｅ，ａｔｐｅｅｅｔｏｅｉｇｔｅｃｐｃｔｎｅｍｅｓｒｇｐｃｐｅｉｌｃｒａａａｉｃｏｇａｈｙｔｍｉｉｉａｒｌ — ｌｃｒｄ — ｉｅｃｔｔｎａｄｄｕｌ — ｌｃｒｄｅｅａｎｔｏｓｐｏｏｅｘｉｉｎｏｂｅｅｅｔｏ — ｘｍｉｅｍｅｈｄｉｒｐｓｄ．Ｂｙｕｉｇｔｅｎｗｔｄ，ａｍｏｅｕｉｒａｏｓｎｈｅｍｅｈｏｒｎｆｍｏ
ｐｓｄｏｈｒｂｅ，ｅｈｎｅｈｎｉｒｔｆｃｐｃｔｎｃｅｓｔｖｔ．Ｔｈｌｃｒｍａｎｅｉｒｐｅｔｓｏｅｆｔｅｐｏｌｍｓｎａｃｓｔｅｕｆｍｉｏａａｉａｅｓｎｉｉｉｙｏｙｅｅｅｔｏｇｔｃｐｏｒｉｅ

非闭合电极电容层析成像传感器的设计及实验研究

ａｐｉａｉｎｏｐｌｔｏｆＥＣＴｎｔｅｆｏｅｏｌｃｉｈｒｚｎｓｉ．
Ｋｅｒｓｅｅｔｉａａａｉａｃｏｇａｈ；ｅｓｒｉｇｅｏｓｒｃｉｎｆｏｅｏｌｙｗｏｄ：ｌｃｒｃｌｐｃｔｎｅｔｍｏｒｐｙｓｎｏ；ｍａｅｒｃｎｔｕｔ：ｒｚｎｓｉｃｏ
ｄｎｍｉａｉｔｏｎｆｏｅｏｌｂｌｃｒｃｌＣａａｉａｃｍｏｒｐｙ（ｙａｃｖｒａｉｎｉｒｚｎｓｉｙＥｅｔｉａｐｃｔｎｅＴｏｇａｈＥＣＴ）Ｉｓｓｎｉｖｔｐｒ．ｔｅｓｔｉｙｍａｓｗｅｅｉ
分布及物质浓度测量、物化学及流化床反应器过生程检测、搅拌反应器及分离器中物质截面成像、火焰检测等研究及工业应用领域＿］随着ＥＴ技术的１．。Ｃ
ＡｂｔａｔＡｏｅｎｌｓｄｅｅｔｏｅｅｓｒｗａｒｓｎｅｎａｅｔｅｓｒｔｅｏｐｓｔｎａｄｓｒｃ：ｎｖｌｕｃｏｅｌｃｒｄｓｓｎｏｓｐｅｅｔｄａｄｍｄｏｍａｕｅｍａｔｒｃｍｏｉｏｎｉ
ＥＥＡＯＣ：３Ｈ７２０。
学
非闭合电极电容层析成像传感器的设计及实验研究
＊
刘靖，姜凡，孙猛，刘石
（中国科学院工程热物理研究所，北京１０８）０００
摘要：提出并制作了一种新型的非闭合电极电容传感器，对其敏感场进行了计算，利用该传感器对实际物体进行了测试，

下行床内颗粒浓度的电容层析成像测量的研究

２华北电力大学能源与动力工程学院，北京１２０；．０２６
３北京市轻工业环境保护研究所，北京１０８．００９）
摘要：利用电容层析成像（ｅｔｃｌａａｉｎｅｏｏｒｐｙＥＴ，ｅｃｉｐｃａｃｔｇＡｈ，Ｃ）以非侵入的方式，下行床内气固流动ｌｒａｃｔｍ对
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第２期
陈琪等：下行床内颗粒浓度的电容层析成像测量的研究
１３６
流动的测量等多个领域的研究中，量速度已经测可以达到３０幅／０ｓ的速度。
有相似之处：在流体流动管道上安装按一定规律排列的传感器，根据采集的数据，利用图像重建算
法计算出物体的断面图像，现流体流动的可视实化。２世纪８自ＯＯ年代中期开始，国的曼彻斯特英大学理工学院首次开展了一项应用８电极阵列式电容传感器对油气两相流和气固两相流进行成像的研究［。３至今，］电容层析成像的研究已涉及气固两相流的气力输送，固旋风分离器的测量，固气液
情况进行测量研究。对下行床内固体颗粒浓度低的特点，用了ＳＲＴ图像重建算法，到了高质量的ＥＴ针采Ｉ得Ｃ图像。颗粒流量和流化风量变化的情况下测量了不同截面固体颗粒体积份额平均值的变化，到了下行床在得内气固流动规律。现了快速的下行床内粉粒体的ＥＴ在线可视化测量，有较大的工程和学术价值。实Ｃ具

电容层析成像系统的电容测量电路

电容层析成像系统的电容测量电路
赵霞;于晓洋;陈德运;郑贵滨;秦勇
【期刊名称】《电测与仪表》
【年(卷),期】2002(039)001
【摘要】目前流动层析成像技术是公认的最具前景的多相流参数检测途径,其发展主流之一是电容层析成像技术,其中小电容检测是该技术的关键和难题之一.针对电容层析成像系统,通过讨论比较,从三种小电容测量电路中选择出一种用于电容层析成像(ECT)系统,实验结果表明该电路能够满足使用要求.
【总页数】4页(P22-25)
【作者】赵霞;于晓洋;陈德运;郑贵滨;秦勇
【作者单位】哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔滨,150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔滨,150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔滨,150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔
滨,150080;哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院,哈尔滨,150080
【正文语种】中文
【中图分类】TM933.4
【相关文献】
1.用于电容层析成像系统的电容测量电路 [J], 孙楠;黄民;祁志生
2.油水两相流电容层析成像系统电容测量电路的设计 [J], 陈德运;于晓洋;赵霞;孙立镌
3.电容层析成像系统微小电容测量电路的设计 [J], 韩林;郑贵滨;秦勇;赵霞
4.电容层析成像用新型电容/电压转换电路的研制 [J], 赵进创;王师;杨钢;陆增喜
5.杂散电容对电容层析成像用电容/电压转换电路灵敏度的影响探讨 [J], 赵进创;王师;夏靖波;吴恩庚
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代数重建和同步迭代重建在电容层析成像中的比较研究

第４５卷
第４期
西
安
交通ຫໍສະໝຸດ 大学学报
Ｖｏ．５Ｎｏ４１４．
Ａｐ．２１ｒ０１
２１０１年４月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＸＩＡＮＩＪＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＴＹＩ
代数重建和同步迭代重建在电容层析成像中的比较研究
陈夏，胡红利，高享想，方天驰
（西安交通大学电气绝缘与电力设备国家重点实验室，７０４，西安）１０９
摘要：针对电容层析成像技术（Ｃ中的逆问题— — 图像重建算法的非线性和病态性问题，１ＥＴ）以２
电极电容层析成像系统为对象，究了代数重建算法（研ＡＲＴ）同步迭代重建算法（ＩＴ）分别对与ＳＲ．仿真电容值和实测电容值进行图像重建的实验验证，成像效果、对误差及重建时间３个方面对从相
ｇａｈ（ｒｐｙＥＣＴ）ｌｅｒｉｅｏｓｒｃｉｎｔｃｎｑｅ（ＲＴ）ａｄｓｍｕｔｎｏｓｉｒｔｅｒｃｎｔｕ — ，ａｇｂａｃｒｃｎｔｕｔｅｈｉｕＡｏｎｉｌｅｕｔａｉｅｏｓｒｃａｅｖｔｎｔｃｎｑｅ（ＩｉｅｈｉｕＳＲＴ）ｒｕｏｗａｄｔｅｈｅｕｒｍｅｔｏａｅｒｃｎｔｕｔｎ１一ｌｃｏｗｅｅｐｔｆｒｒｏｍｅｔｅｒｑｉｅｎｆｉｇｅｏｓｒｃｉ．ｅｅ — ｔｍｏ２ｔｏｅＥＣｓｓｅｗａｅｐｔｃｕｒｅｌｍｅｓｒｍｅｔｃｐｃｔｎｅｎｅｎｕａｌｗｎｒｄＴｙｔｍｓｓｔｕｏａｑｉｅｒａａｕｅｎａａｉａｃｓｕｄｒａｎｌｒｆｏａｄ

【国家自然科学基金】_电容层析成像(ect)_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

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实时性奇异值分解奇异值在线标定可视化参数测定单检测通道动态逆流循环提取冻土冰水分界面共轭梯度算法信赖域体积浓度传感器仿真中药提取中值滤波两相流三维有限元仿真 tikhonov迭代法 rbf神经网络 bp神经网络 ansoft maxwell 3d
科研热词电容层析成像图像重建迭代算法流型识别气固两相流支持向量机两相流预选代法阵列电极速度测量脉动热管等离子体电容电阻双模态成像电场特性现场可编程门阵列现场可编程逻辑门阵列煤粉浓度火焰介电系数火焰液膜厚度浓度测量流型气含率气体分布器模糊聚类分析有限元旋风分离器新型ect传感器料腿数字化微型传感器小波包能量熵实时性可视化测量准三维图像共轭梯度体积分数介电感应 gauss-newton fpga dsp
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词电容层析成像图像重建煤粉浓度气固两相流多孔介质非线性偏最小二乘法锅炉速度测量逆问题质量流量燃烧可视化浓度测量均匀设计体积分数传感器优化设计 ect dsp 迭代算法迭代landweber法自动控制技术相敏解调电容层析成像(ect) 灵敏度矩阵火焰成像火焰分布流动可视化泡沫陶瓷内燃烧正交解调模糊阈值标定旋风分离器数据采集系统收敛速度投影landweber迭代归一化工程热物理小波神经网络小波分析多项式加速多元线性回归图像重建算法可视化参数优化设计加权lp范数内置式电容传感器主成分分析两相分布 usb rbf神经网络 quantile估计 fpga

电容层析成像在输送带接头检测中的应用研究

ｖ１ａｌ１
１概
述
钢绳芯输送带以其运距长、运量大、费低、运使用寿命长等优点，被广泛应用于矿山，口，港冶金等行业。由于输送带在生产中始终处于拉伸状态，随
断头信号的拾取； ②数据采集与传输部分：完成传感器信号的采集及其到计算机的传输；图像重建计 ③ 算机：实现对输人信号的分析、处理、输出，并得到相应的图像。
ｗａｅｌｅａｉｎｔｅｉｇｎｅｏｓｒｃｉｎｏｔｅｓｒａｉｄｂｓｎｇｏｈｍａｉｇｒｃｎｔｕｔｏｆｓｅｌ— ｃｒｉｔｉｔｎ，ｗｈｃａｅｕｅｏｄｔｃｚｏｄｄｓｒｂｕｉｏｉｈｃｎｂｓｄｔｅｅｔ
ｔｅｊｉｔｒａｉｇｈｎｂｅｋｎ．ｏ
ＫｅｒｓＳｅｌ— ｃｒｏｖｙｒｂｈ；ｏｎ；ｌｃｒａａａｉｎｅｔｍｏｒｐｙＦｙｗｏｄ：ｔｅｏｄｃｎｅｅｅＪｉｔＥｅｔｃｌｃｐｃｔｃｏｇａｈ；ＥＭ；ｈｅｈｌｉａＴｒｓｏｄ
ＳｕｙｏｈｐｉｎｅｏｅｔｉａｐｃｔｎｅＴｏｇａｈｏｔｄｎｔｅＡｐｌｃｆＥｌｃｒｌａｃＣａａｉｃｍｏｒｐｙｔａ
ＤｅｅｔｇＣｏｖｙｒＢｅｔｏｎｔｃｉｎｅｅｌＪｉｔｎ
维普资讯
第４期２００６年８月
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ＮＯ４．
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电容层析成像（ECT）
电容层析成像技术（ECT，Electrical Capacotance Tomography）是过程层析成像技术（PT，Process Tomography）的一种，是20世纪80年代后期在医学CT技术基础上形成和发展起来的。

原理是根据被测物质各相具有不同的介电常数，当各相组分分布或浓度分布发生变化时，将引起混合流体等价介电常数发生变化，从而使测量电极对间的电容值发生变化，在此基础上，利用相应的图像重建算法重建被测物场的介电分布图。

ECT因具有快速、无损、廉价，灵活，兼容标准软件等优点而被认为是一种具有广阔发展前景的过程成像技术。

电容层析成像技术在国内现处于实验室研究阶段，离工业应用还有一段距离，上海沃埃得贸易有限公司引入了英国、美国两家供应商提供的仪器来满足国内各高校、研究所的不同需求。

1. ECVT Data Acquisition System:
●Unique capacitance sensor with up to 36 plates
●DAS-2 intermediary device between sensor and host PC
●USB connection to host PC
●All analysis and reconstruction occurs on PC
2. ECVT Sensors:
●Capacitance plates wrapped around vessel inside sensor housing
●Common sensors have 12, 24, or 36 plates
●Plates connect to DAS-2 with RF cables
3. Data Acquisition System-2
●Drives AC signals to and receives measurements from capacitor plates
●Uses USB to communicate with host computer
●Dynamic Link Library usage
●5-Volt power source
●Download software on CD to host PC
●ECVT plate connections in groups of 6
●Three 12-plate receiver cards may be installed
●LEDs indicate power, run, and calibration status of DAS-2
●Capacitance Reading Range: 1.1 fF (10-15 F) to 11 pF (10-12 F), 1 fF resolution
●Relative Permittivity Range: 0.01 to 100 (Dynamic ratio of 1 to 10,000)
●Typical Measurement Time: 18.1 μs (10-6 s)
●For 24-plate setup, typical operating speed is 200 frames/second
●Receiver cards work in parallel to increase speed。