利用ECT技术实现高炉块状区物料下降速度分布监测的仿真与实验研究

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1、东北大学硕士学位论文利用ECT技术实现高炉块状区物料下降速度分布监测的仿真与实验研究姓名：李寿鲜申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：邵富群20040101查!!垄兰堡主笙圭———————塑—墨利用ECT技术实现高炉块状区物料下降速度分布监测的仿真与实验研究摘要电容层析成像(ECT)技术是八十年代形成和发展起来的一种基于电容敏感机理，利用物场的介电特性的变化来获取物场信息的过程层析成像(pT)技术，它具有非侵入、非辐射、响应速度快、结构简单、成本低、适用范围广等优点，是目前PT技术研究的热点之一。近年来ECT技术得至U较大的发展，并正在走向工业

2、应用。本文是以ECT技术在高炉块状区的可视化监测中的应用为研究的背景，着重研究了微小电容信号检测技术，并完成以ECT技术为基础，利用空间滤波理论和小波变换法进行高炉炉料下降速度髓测的实验研究。主要完成了以下工作：1．对ECT系统的基本原理、系统构成、基本特点和应用范围进行了较为详尽的分析，阐述了ECT技术独特的优点同时也分析了它的不足，并对它的应用现状和发展前景做了较为全面的总结。2．对国内外的多种成像算法进行了分析比较，给出了各种成像算法的优缺点以及各种影响成像质量的因素。详尽分柝了各种微小电容测量方案(包括基于直流充／放电原理、基于交流激励原理)的优缺点，

3、为目前实验室基础研究确定了相应的电容检测方案。3。对空间滤波原理、小波理论进行了详尽的分析阐述，分析了利用它们对固体速度测量的原理，并指出了该原理与相关法铡速相比在高炉炉料监测应用中的所其有优点。4。通过对微小电容测量原理的分柝和对前人电路的调试磅究，在此基础上重新设计了一种性能优越、价格低廉的交流激励型C／V转换电路，并给出了该电路一n一东北大学硕士论文摘要的性能指标。5．利用MATLAB语言开发了ECT系统相应软件包括仿真成像、在线成像以及采用空间滤波法进行的固体速度分布计算等软件。6．用ECT实验装置完成了对高炉块状区炉料下降过程速度的监测的模拟。通过对

4、实验结果的分析，积累了经验，为ECT技术应用于工业现场奠定了坚实的基础。关键词：电容层析成像，高炉，速度，微小电容测量电路，空间滤波小波变换，MATLAB-III查!!垄兰婴主堡查垒堡翌坠垒生Simulationandexperimentstudyonmonitoringthedescendingvelocitydistridutionofsinteringoreandcoke’SinlumpzoneofablastfurnacebyusingECTtechniqueAbstractElectricalcapacitancetomography(ECT)，wh

5、ichevolvedduringthe1980’S，isaprocesstomography(PT)basedoncapacitancesensoEItcangetdistributioninformationofmaterielbythechangesofitspermiaivityandhastheadvantageofbeingnon-intrusive，non·radiate，fastresponse，easytoimplement，lowincostandwidelyapplied．Currently,itisflhotspotinPTresearc

6、h．．LatelyECThasgreatdevelopment，whichiswalkinguptoindustrialapplication．ThisdissertationwasmadewiththebackgroundofthebasicresearchonimagingthesinteringoreandcokeinlumpzoneofblastfumacebyusingECTtechnique，makeuseofspacefiltertheoryandwaveletforinspectingmaterialdescendinginblastfurna

7、ce．Themaincontributionandresultsareasfollows：1．Thebasicprinciple，systemstructure，characteristicsandapplicationsofECTareanalyzedindetail．TheprogressesandtheproblemsofECTaresystematicallyreviewed．TheuniqueadvantageandtheindustrialapplicationprospectofECTarediscussed．2．Severalkindsofre

8、constructionalgorit