12電極ECT傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、由于兩相流動(dòng)體系在工業(yè)過程中的重要性，促使兩相流領(lǐng)域的研究工作迅速發(fā)展，目前已成為國內(nèi)外給予極大關(guān)注的前沿學(xué)科。兩相流系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，兩相流參數(shù)檢測(cè)的難度較大，在很多情況下，兩相流參數(shù)檢測(cè)技術(shù)已成為兩相流研究的一個(gè)制約性因素。 電容層析成像技術(shù)是過程層析成像技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一，具有非侵入性、適用范圍廣、成本低廉和安全性能好等優(yōu)點(diǎn)，已發(fā)展成為一門重要的兩相流參數(shù)檢測(cè)技術(shù)。但電容層析成像技術(shù)發(fā)展至今還很不完善，在系統(tǒng)

2、設(shè)計(jì)以及應(yīng)用上尚存在不少問題和難點(diǎn)，如：微弱電容檢測(cè)、改善系統(tǒng)的抗干擾性能等方面。 本文針對(duì)ECT系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了的研究，研制了一套ECT系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置，并實(shí)現(xiàn)了與成像計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)通信。主要完成的工作如下： 1.對(duì)各類常用的PT技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)進(jìn)行了比較，著重闡述了ECT技術(shù)的基本特點(diǎn)、工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成。 2.設(shè)計(jì)了一套簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)的極板開關(guān)控制陣列，使所有極板共用一個(gè)正弦激勵(lì)信號(hào)和一路C/V轉(zhuǎn)換

3、電路?？梢詫?shí)現(xiàn)多種測(cè)量方案。 3.研制了一種抗雜散電容干擾、分辨率高、漂移低的交流型C/V轉(zhuǎn)換電路，實(shí)驗(yàn)證明該電路具有較好的性能，已成功應(yīng)用于ECT實(shí)驗(yàn)裝置中。 4.分析了非理想條件下，雜散電容及其變化對(duì)C/V轉(zhuǎn)換電路輸出的影響，證明了雜散電容及其變化的影響較小，幾乎可以忽略不計(jì)。 5.采用了軟件實(shí)時(shí)補(bǔ)償法消除了CMOS模擬開關(guān)耦合電容對(duì)ECT系統(tǒng)動(dòng)態(tài)成像穩(wěn)定性的影響。 6.開發(fā)了以DSP為核心的ECT數(shù)