双截面电阻层析成像系统设计.pdfVIP

第 43 卷 第 2 期 天 津 大 学 学 报 Vol.43 No.2 2010 年 2 月 Journal of Tianjin University Feb. 2010 ▋ 双截面电阻层析成像系统设计 崔自强，王化祥，许燕斌，范文茹 (天津大学电气与自动化工程学院，天津 300072) 摘 要 ：为了扩展电阻层析成像系统的测量范围，提出了一种采用电压激励、电流测量模式的双截面电阻层析成像 (ERT) 系统，可避免因负载电阻增大而导致的电压饱和现象．分析了双截面 ERT 系统采用异步工作模式的不足，提出 了双截面同步工作模式，并给出了该模式下的三维敏感场有限元仿真方法．实验结果表明，该系统的测量数据相对变 化量的均方根误差最大值不超过 0.15%，各通道测量数据的标准方差可控制在 0.03%～0.12%之间，显示出良好的数据 重复性及通道一致性．竖直管内的气/液两相流实验表明，系统测量范围得到了有效扩展，该双截面 ERT 系统可实现两 相流的在线测量，实现流型和截面气体持率的在线监测． 关键词 ：电阻层析成像；双截面；电压激励；两相 中图分类号：TP216 文献标志码 ：A 文章编号 ：0493-2137 (2010)02-0115-06 Design of Twin-Plane Electrical Resistance Tomography System CUI Zi-qiang ，WANG Hua-xiang ，XU Yan-bin ，FAN Wen-ru (School of Electrical Engineering and Automation ，Tianjin University ，Tianjin 300072 ，China) Abstract ：In order to extend the measurement range of electrical resistance tomography (ERT) ，a twin-plane ERT system with voltage-driving/current-measuring strategy has been put forward ，which can overcome voltage saturation resulting from the increase of resistance load. Based on analysis of the disadvantages of the asynchronous driving mode in twin-plane ERT system ，a synchronous driving mode has been proposed and the finite element method based on three-dimensional field has been introduced. Experimental results show that the root mean square error of relative variation of the measured data is less than 0.15% and the standard deviation value