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气固两相流超声过程层析成像系统研究
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:仪器仪表学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TH89[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械] TK31[动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:上海理工大学能源与动力工程学院上海市动力工程多相流动与传热重点实验,上海200093
  • 相关基金:国家自然科学基金(51176128;51206113)项目资助
  • 相关项目:基于超声波阻抗谱的非接触式高浓度颗粒两相流测量方法研究
中文摘要:

研究了一种应用于气固两相流过程监测的超声波层析成像系统。为利用少数传感器实现较精确成像,研制了一套测试系统:传感器阵列由8个扇形空气耦合传感器组成,每个传感器均为收发一体式并且发射扇形波束角度可达150°;设计了基于单片机的切换装置以改善系统实时性;发展了改进二值逻辑反投影图像重建算法,通过设置双阈值改善边缘效应提高了图像重建精度。对四氟乙烯棒进行的静态实验与对煤粉进行的动态测试实验中,系统获得了足够多的有效信号数据,实现了气固两相流横断面的二维图像重建。静态实验中重建图像的最小空间成像误差(SIE)为3.2%,表明系统具有较好成像精度,可实现气固两相流流动监测。

英文摘要:

A transmission-mode ultrasonic process tomography system is presented for gas-solid two-phase flow monitoring. To achieve more precise imaging with a small number of sensors,a measurement system is designed as following: the sensor array is composed of eight fan-shaped air-coupled sensors with a fan beam angle of 150 °,and each sensor can serve as transmitter and receiver alternately.The switching device with MCU is designed to improve the system real-time ability of the system. Furthermore,an improved binary logic back projection algorithm is employed to improve the edge effect in image reconstruction. The static experiments with a tetrafluoroethylene rod and dynamic test experiments with pulverized coal and quartz sand are carried out respectively. Enough effective signal data are obtained and Gas-solid flow cross-section of the two-dimensional image reconstructions are achieved. The spatial imaging error of the system can reach 0. 032. It manifests that the presented system can be used for monitoring the gas-solid two-phase flow.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481