基于电容耦合电阻层析成像技术的气液两相流参数检测研究
发布时间：2021-02-19 01:07
气液两相流在石油、化工等领域中广泛存在,具有非常重要的研究与应用价值。流型和空隙率是气液两相流区别于普通单相流体所特有的两个重要参数,对于流型和空隙率的准确测量具有重要的工业应用价值。电容耦合电阻层析成像（CCERT）技术是将电容耦合非接触电导检测（C4D）技术与传统ERT技术相结合提出的新型层析成像技术,以其非接触、结构简单、成本低廉和鲁棒性好等优点受到了研究人员的广泛关注。但目前的CCERT技术一般要首先对被测管道截面进行图像重建,再根据重建的图像进行流型辨识和空隙率测量等工作,其精度和实时性受图像重建算法的影响较大,存在不足之处。针对以上问题,本文在现有工作的基础上,首先根据工业化仪表的要求设计并制作了工业化CCERT系统,然后结合数据挖掘算法,直接对工业化CCERT系统采集到的被测管道截面的电阻值数据进行分析和处理,从而实现流型辨识和空隙率测量。本文的主要工作和创新点如下:（1）设计并制作了工业化CCERT系统样机,实现了系统的数据采集和成像功能。结合工业化仪表对稳定性和安全性的要求,将系统的电源模块和数据采集与处理模块分别独立进行设计。（2）提出了一种非接触式气液两相流流型辨...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C0D传感器结构示意图
图２．６四电极结构Ｃ４Ｄ的等效电路图??（３）基于并联谐振的Ｃ４Ｄ??
７??图２．１０?ＣＣＥＲＴ传感器结构示意图??ＣＣＥＲＴ系统的等效电路图如图２．１１所示，当被测流体流经绝缘管道时，任??意两个电极之间的被测流体都可以等效为一个电阻，当某对电极之间的被测流体??的介质分布情况改变时，产生的等效电阻值也随之改变；此外，每个紧贴于绝缘??管道外壁的金属电极会通过绝缘管道与其中的被测溶液形成一个耦合电容。因此，??任意一对电极与其中的被测液体之间会形成一个等效的Ｃ４Ｄ结构ｔ３１Ｌ??等效电阻＾?Ｙ??￣．．耦合电容??图２．１１?ＣＣＥＲＴ传感器等效电路图??与传统的电学层析成像系统类似，ＣＣＥＲＴ系统主要包含传感器模块、数据??采集模块和数据处理上位机三部分。传感器模块主要由绝缘管道和均匀安装在绝??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]KNN数据挖掘算法在北京地区霾等级预报中的应用[J]. 熊亚军,廖晓农,李梓铭,张小玲,孙兆彬,赵秀娟,赵普生,马小会,蒲维维. 气象. 2015(01)
[2]K-Means聚类算法的研究[J]. 周爱武,于亚飞. 计算机技术与发展. 2011(02)
[3]数据挖掘技术的研究应用综述[J]. 张雪松,毛云龙,檀竹南. 中国石油和化工. 2008(12)
[4]方波激发非接触式电导检测器信噪比的影响因素研究[J]. 张水锋,王立世,党志,黄新建,刘笑笑,肖明威. 分析试验室. 2008(02)
[5]高速电阻层析成像数据采集系统设计[J]. 胡松钰,王保良,黄志尧,李海青. 传感技术学报. 2008(01)
[6]基于图像处理和Elman神经网络的气液两相流流型识别[J]. 周云龙,陈飞,刘川. 中国电机工程学报. 2007(29)
[7]一种基于聚类和主成分分析的异常检测方法[J]. 汪阳,黄天戍,杜广宇. 计算机工程与应用. 2006(21)
[8]浅析数据挖掘的主要方法和研究方向[J]. 王斌. 计算机仿真. 2005(10)
[9]过程层析成像概述[J]. 张兆田,熊小芸,杨五强. 中国体视学与图像分析. 2005(03)
[10]毛细管电泳-电容耦合非接触电导检测方法[J]. 谭峰,关亚风. 色谱. 2005(02)
博士论文
[1]基于数据挖掘的两相流参数测量新方法研究[D]. 李霞.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于电容耦合电阻层析成像技术的鼓泡床相含率测量研究[D]. 张凯.浙江大学 2017
[2]新型电容耦合电阻层析成像系统的研究[D]. 李先上.浙江大学 2015
[3]电容耦合电阻层析成像系统建模及优化研究[D]. 张伟波.浙江大学 2012
[4]基于相敏解调的电容耦合电阻层析成像系统研究[D]. 胡源渊.浙江大学 2012
[5]电容耦合非接触电导检测技术在两相流检测中的应用研究[D]. 傅三富.浙江大学 2012
[6]基于相量逼近双电流源激励的电阻层析成像测量研究[D]. 刘晓飞.中国石油大学 2011
[7]基于Pattern Transition优化算法的电阻层析成像研究[D]. 杨铭如.东北大学 2009
[8]kNN分类算法研究及其在中毒诊断中的应用[D]. 曾志浩.湖南大学 2005
[9]基于DSP的电阻层析成像系统研究[D]. 王文辉.天津大学 2004
[10]电阻层析成像系统仿真建模研究[D]. 邹璐.清华大学 2002
本文编号：3040364
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
C0D传感器结构示意图
图２．６四电极结构Ｃ４Ｄ的等效电路图??（３）基于并联谐振的Ｃ４Ｄ??
７??图２．１０?ＣＣＥＲＴ传感器结构示意图??ＣＣＥＲＴ系统的等效电路图如图２．１１所示，当被测流体流经绝缘管道时，任??意两个电极之间的被测流体都可以等效为一个电阻，当某对电极之间的被测流体??的介质分布情况改变时，产生的等效电阻值也随之改变；此外，每个紧贴于绝缘??管道外壁的金属电极会通过绝缘管道与其中的被测溶液形成一个耦合电容。因此，??任意一对电极与其中的被测液体之间会形成一个等效的Ｃ４Ｄ结构ｔ３１Ｌ??等效电阻＾?Ｙ??￣．．耦合电容??图２．１１?ＣＣＥＲＴ传感器等效电路图??与传统的电学层析成像系统类似，ＣＣＥＲＴ系统主要包含传感器模块、数据??采集模块和数据处理上位机三部分。传感器模块主要由绝缘管道和均匀安装在绝??１４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]KNN数据挖掘算法在北京地区霾等级预报中的应用[J]. 熊亚军,廖晓农,李梓铭,张小玲,孙兆彬,赵秀娟,赵普生,马小会,蒲维维. 气象. 2015(01)
[2]K-Means聚类算法的研究[J]. 周爱武,于亚飞. 计算机技术与发展. 2011(02)
[3]数据挖掘技术的研究应用综述[J]. 张雪松,毛云龙,檀竹南. 中国石油和化工. 2008(12)
[4]方波激发非接触式电导检测器信噪比的影响因素研究[J]. 张水锋,王立世,党志,黄新建,刘笑笑,肖明威. 分析试验室. 2008(02)
[5]高速电阻层析成像数据采集系统设计[J]. 胡松钰,王保良,黄志尧,李海青. 传感技术学报. 2008(01)
[6]基于图像处理和Elman神经网络的气液两相流流型识别[J]. 周云龙,陈飞,刘川. 中国电机工程学报. 2007(29)
[7]一种基于聚类和主成分分析的异常检测方法[J]. 汪阳,黄天戍,杜广宇. 计算机工程与应用. 2006(21)
[8]浅析数据挖掘的主要方法和研究方向[J]. 王斌. 计算机仿真. 2005(10)
[9]过程层析成像概述[J]. 张兆田,熊小芸,杨五强. 中国体视学与图像分析. 2005(03)
[10]毛细管电泳-电容耦合非接触电导检测方法[J]. 谭峰,关亚风. 色谱. 2005(02)
博士论文
[1]基于数据挖掘的两相流参数测量新方法研究[D]. 李霞.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于电容耦合电阻层析成像技术的鼓泡床相含率测量研究[D]. 张凯.浙江大学 2017
[2]新型电容耦合电阻层析成像系统的研究[D]. 李先上.浙江大学 2015
[3]电容耦合电阻层析成像系统建模及优化研究[D]. 张伟波.浙江大学 2012
[4]基于相敏解调的电容耦合电阻层析成像系统研究[D]. 胡源渊.浙江大学 2012
[5]电容耦合非接触电导检测技术在两相流检测中的应用研究[D]. 傅三富.浙江大学 2012
[6]基于相量逼近双电流源激励的电阻层析成像测量研究[D]. 刘晓飞.中国石油大学 2011
[7]基于Pattern Transition优化算法的电阻层析成像研究[D]. 杨铭如.东北大学 2009
[8]kNN分类算法研究及其在中毒诊断中的应用[D]. 曾志浩.湖南大学 2005
[9]基于DSP的电阻层析成像系统研究[D]. 王文辉.天津大学 2004
[10]电阻层析成像系统仿真建模研究[D]. 邹璐.清华大学 2002
本文编号：3040364
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