基于數(shù)字相敏解調(diào)技術(shù)的電容耦合電阻層析成像系統(tǒng)研究及應(yīng)用.pdf

1、電阻層析成像(ERT)技術(shù)是用來獲取被測介質(zhì)電導(dǎo)率空間分布的一種技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)ERT技術(shù)的電極需要與被測介質(zhì)接觸，容易造成電極腐蝕與極化效應(yīng)。近年來，已有學(xué)者將電容耦合非接觸電導(dǎo)檢測(C4D)技術(shù)與ERT技術(shù)相結(jié)合，提出了一種非接觸式電容耦合電阻層析成像（CCERT）系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)ERT系統(tǒng)中存在的該問題。然而，CCERT系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)采集精度提出了很高的要求，現(xiàn)有的系統(tǒng)中采用的是模擬相敏解調(diào)技術(shù)，在解調(diào)精度方面尚不

2、能充分滿足CCERT系統(tǒng)的高要求，目前已經(jīng)成為提高系統(tǒng)性能的瓶頸。
　　本文針對(duì)上述問題，將數(shù)字相敏解調(diào)技術(shù)應(yīng)用于CCERT系統(tǒng)研究中，以提高系統(tǒng)的測量精度。同時(shí)，又將該技術(shù)應(yīng)用于小管道氣液兩相流氣泡測速領(lǐng)域，以拓展該技術(shù)的應(yīng)用范疇。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)將數(shù)字相敏解調(diào)技術(shù)應(yīng)用于CCERT系統(tǒng)。通過對(duì)數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)的需求分析，設(shè)計(jì)并制作了新型數(shù)字解調(diào)系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)各硬件模塊進(jìn)行了功能性測試，確保

3、各模塊能按照系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求來實(shí)現(xiàn)各自的功能。該系統(tǒng)在測量精度和速度等方面都有較大的提升。
　　(2)將相敏解調(diào)技術(shù)與C4D技術(shù)相結(jié)合，提出了一種新型四電極測速傳感器與計(jì)算測量模型，并將其應(yīng)用于氣液兩相流氣泡測速領(lǐng)域，研究了該技術(shù)在氣液兩相流小管道參數(shù)檢測中的應(yīng)用。
　　(3)對(duì)上述新型氣泡測速方法進(jìn)行了原理性驗(yàn)證與實(shí)驗(yàn)測試。首先，研制了一種新型四電極C4D測速傳感器，其次構(gòu)建了一套新型氣液兩相流氣泡測速系統(tǒng)，最后進(jìn)行了氣泡