油气润滑测试系统中ECT软场效应研究

发布时间：2019-10-28 19:47

【摘要】：电容层析成像系统的传感器具有"软场"特性,即敏感场分布受被测介质的影响。为获得高质量的重建图像,利用COMSOL软件快速求解油气润滑测试系统ECT的灵敏度矩阵,运用COMSOL和MATLAB联合仿真,对该管道内层流和环状流2种典型流型的灵敏度场的软场效应进行分析,并且应用LBP算法和OTSU算法,分别在考虑和忽略软场效应的情况下对2种流型进行图像重建。仿真结果表明,软场效应改变了灵敏度分布;润滑油介质靠近管壁时,检测敏感度较高;采用软场效应改变的灵敏度矩阵进行图像重建,将有效提高重建图像精度。
【图文】：

1电容层析成像的数学模型以8电极油气润滑测试系统的ECT为研究对象，因实验中采用的是电容极板长度与管道直径比大于1.5的ECT传感器，因此可忽略敏感场的轴向差异，将其转化为二维场来处理［7］。图1为油气润滑测试系统ECT的二维截面图。图1油气润滑管道传感器截面图Fig1Sectionviewofoil-airlubricationpipeline1.1ECT数学模型及软场效应定义因为油气润滑系统ECT传感器模型可以采用静电场分析方法来分析，所以通过以下泊松方程求解:!ε(x，y)·[!φ(x，y)]=0(1)式中:ε(x，y)为二维的灵敏区介电常数分布;φ(x，y)为二维的电位分布函数。另外，对于电容层析成像系统的边界条件，可以使用第一类边界条件(即Dirichlct边界条件)，其数学表示形式为Φ(i)(x，y)=V，，(x，y)

本文编号：2553188