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用于气固两相流质量流量在线测量的ECT传感与数据采集系统设计
资料介绍
电容层析成像技术(ECT)是近年来飞速发展起来的一门新技术，是过程成像技术的研究热点之一，具有非侵入性、适用范围广、成本低廉和安全性能佳等优点，已发展成为一门重要的两相流参数检测技术。然而目前该项技术离实际应用尚有很大距离，主要难点在于微小电容测量和数据采集等方面。 论述并分析了各类常用的PT技术的基本原理和特点，着重阐述了ECT技术的基本特点、工作原理和系统构成。针对ECT系统硬件设计的关键技术进行了深入的研究，研制出ECT系统的实验装置，进行了ECT电容测量与数据采集系统的实验研究。设计了一套PC机、单片机并行的12极板ECT电容测量与数据采集系统。双机同时工作，单片机完成正弦信号生成任务，PC机通过数据采集卡进行数据采集，并完成成像的任务。研制了新型的抗杂散电容干扰、分辨率高、漂移低的交流型C/V转换电路。分析了阵列电极的结构参数对敏感场分布均匀性的影响，进行了ECT系统的阵列电极的优化设计。 硬件设计的一个创新点是：采用所有极板共用一个激励信号和一路C/V转换电路的形式简化了硬件电路结构。并设计了极板开关阵列，使它能与多种传感器接口，还可实现组合极板的测量。 此外，在早期研究的基础上，设计了电容层析成像的软件系统。整个软件系统使用数据采集卡进行双机分工协作，由PC机控制单片机进行正弦波生成，PC机直接控制数据采集，采集到数据被送入PC机进行图像重建。 经实验证明该电路具有较好的线性度、分辨率和稳定性。设计并研制一套ECT传感与数据采集实验系统，进行了相关的实验研究和验证。
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