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)注的前沿學科。兩相流系統(tǒng)是一個復雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)，兩相流參數(shù)檢測的難度較大，在很多情況下，兩相流參數(shù)檢測技術(shù)已成為兩相流研究的一個制約性因素。 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，已發(fā)展成為一門重要的兩相流參數(shù)檢測技術(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、設計以及應用上尚存在不少問題和難點，如：微弱電容檢測、改善系統(tǒng)的抗干擾性能等方面。 本文針對ECT系統(tǒng)硬件設計的關(guān)鍵技術(shù)進行了的研究，研制了一套ECT系統(tǒng)實驗裝置，并實現(xiàn)了與成像計算機的數(shù)據(jù)通信。主要完成的工作如下： 1.對各類常用的PT技術(shù)的基本原理和特點進行了比較，著重闡述了ECT技術(shù)的基本特點、工作原理和系統(tǒng)構(gòu)成。 2.設計了一套簡化電路結(jié)構(gòu)的極板開關(guān)控制陣列，使所有極板共用一個正弦激勵信號和一路C/V轉(zhuǎn)換

3、電路。可以實現(xiàn)多種測量方案。 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，實驗證明該電路具有較好的性能，已成功應用于ECT實驗裝置中。 4.分析了非理想條件下，雜散電容及其變化對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。 5.采用了軟件實時補償法消除了CMOS模擬開關(guān)耦合電容對ECT系統(tǒng)動態(tài)成像穩(wěn)定性的影響。 6.開發(fā)了以DSP為核心的ECT數(shù)