基于线电极和自适应网格的电阻层析成像技术研究

《基于线电极和自适应网格的电阻层析成像技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国石油大学（华东）硕士学位论文基于线电极和自适应网格的电阻层析成像技术研究姓名：徐玉峰申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：石天明20090501摘要电阻层析成像(ElectricalResistanceTomography，简称ERT)技术是基于电阻测量的层析成像技术的一种。在不同的电流激励下，通过安装在有多相流流动的绝缘圆管内壁的电极来进行测量。根据测量数据，通过某种反演方法得出流型的电阻率分布重建图像。ERT在多相流测量方面有很多优点，例如能够反映过程图像、对媒质具有非侵入性、快速、无扰动、无辐射、低成本等。本论文根据己经建立的等

2、电势线电极模型，通过对ERT的仿真(包括正问题和反问题)研究比较了不同电极模型的效果，特别是对点电极模型和线电极模型进行了以下几点比较：(1)有限元正问题的计算精度、(2)图像重建的成像效果和(3)不同模型下的运算时间。仿真结果表明在相同尺寸电极下的高精度等电势线电极模型有独特优势，能够生成较密的网格，相对于点电极模型能够得到更高质量的反演图像。本论文的另一项工作是ERT测量中的动态网格划分。根据原有的重建图像捕捉到两相流的边缘，得到要划分的网格单元。将边界区域有限元网格的三角形单元划分成四个相似的小三角形，利用新的有限元网格进行正问题和反问题的计算。最

3、后建立了一个动态的有限元模型，使其能够对于不断变化的多相流得到更好的图像重建效果。在新的动态网格的基础上，对三种模型进行了仿真研究(1)自适应有限元模型、单点电极模型和线电极模型三者的正问题计算；(2)自适应网格的图像重建效果；(3)自适应网格的计算精度和时间消耗的评价。仿真结果表明自适应有限元模型的计算精度要高于非自适应有限元模型；其时间消耗要少于网格全部细化的高精度线电极有限元模型。自适应有限元模型既提高了计算精度，又保证了ERT系统的实时性。关键词：电阻层析成像，等电势线电极，有限元网格自动划分，图像重建ElectricalResistanceTo

4、mographicMeasurementbasedonaLineEJectrodeModelandAdaptiveMeshingTechnoi。gyXuYufeng(DetectionTechn。logyandAutomaticEquipment)DirectedbyProfessorTianmingShiAbstractElecmcalResistanceTomography(ERT)isoneofProcessTomography(PT)techniquesbaSedontheprincipleofresistancemeasurement．Meas

5、urementsareperf-olmed，underm牡erentcu玎entco娟guration，betweenelectrodesmountedonaninsulatedcircularpipewantf啪ughwhlchamovlngmulti-phaseflowfilled．Reconstructionofresistivitydi州butionofflow1SthenperformedbymearlsofsomeinversionalgoritIlInsonthecIatameasured．ERTonerssomeexcellentcutt

6、ingedgesinmultiphaseflowmeasure：mentsuchascapableofyieldingprocessimages，non-intrusivetotheflowmedia,fast．respondin＆10w．coSt．non-radiation，flexiblemeasurementoptionsetc．Basedontheequipotentialelectrodemodeldeveloped，astudyofcomparisonofimpactsofdlfierentelectrodemodelsonERTsimula

7、tionpackage(both伽fon^馏rds01verandon蛐agerecons眦ction)outputWascarriedoutinthisresearchandisdescribedinthisthesis．Inpartlcul甜performancesgeneratedbya‘'point’’electrodemodelandbya·'line”electrodemodel骶comparedinfollowingaspects：(1)theinfluenceofelectrodemodelsoncomp嘣10n出accWacyofanF

8、EMbasedforwardsolver；(2)thee位“ofelec仃ode