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Design of parallel electrical resistance tomography system for measuring multiphase flow
  • ISSN号:1004-9541
  • 期刊名称:Chinese Journal of Chemical Engineering
  • 时间:2012.4
  • 页码:368-379
  • 分类:TP391.5[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]Tianjin Key Laboratory of Process Measurement and Control,-Schooi of Electrical Engineering an-d Automation,Tianjin University, Tianjin 300072, China
  • 相关基金:Supported by the National Natural Science Foundation of China (51176141) and the Natural Science Foundation of Tianjin (11JCZDJC22500).
  • 相关项目:多敏感场耦合多相流测量方法研究
中文摘要:

ERT (电的抵抗断层摄影术) 是为多相的流动的可视化的有效方法,提供快速的反应和低费用的一些优点,以便探索短暂水动力学。瞄准这个目标,充分可编程、可配置的 FPGA (回答可编程的门数组) 基于的紧缩的一种总线标准(外部部件相连) 总线连接十六隧道的 ERT 系统被介绍了。数据获得系统小心地与信号生成器模块的函数模块被设计;紧缩的一种总线标准传播模块和数据处理模块(包括数据采样,过滤并且使解调) 。处理模块与去通讯,和测量过程管理的紧缩的一种总线标准公共汽车合并强大的 FPGA 在 FPGA 被进行。有不同速度和精确性的图象重建算法也为这个系统被编码。系统在实时被表明了(1400 每秒为 50 kHz 刺激装裱) 与在低于 0.7% 的 62 dB 和重覆性错误上面的 signal-noise-ratio。静态的实验被进行了,图象相对实际目标分发表明了好分辨率。平行 ERT 系统以集中和速度由动态实验为多相的流动大小提供了其他的试验性的站台。

英文摘要:

ERT(electrical resistance tomography) is effective method for visualization of multiphase flows,offering some advantages of rapid response and low cost,so as to explore the transient hydrodynamics.Aiming at this target,a fully programmable and reconfigurable FPGA(field programmable gate array)-based Compact PCI(peripheral component interconnect) bus linked sixteen-channel ERT system has been presented.The data acquisition system is carefully designed with function modules of signal generator module;Compact PCI transmission module and data processing module(including data sampling,filtering and demodulating).The processing module incorporates a powerful FPGA with Compact PCI bus for communication,and the measurement process management is conducted in FPGA.Image reconstruction algorithms with different speed and accuracy are also coded for this system.The system has been demonstrated in real time(1400 frames per second for 50 kHz excitation) with signal-noise-ratio above 62 dB and repeatability error below 0.7%.Static experiments have been conducted and the images manifested good resolution relative to the actual object distribution.The parallel ERT system has provided alternative experimental platform for the multiphase flow measurements by the dynamic experiments in terms of concentration and velocity.

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期刊信息
  • 《中国化学工程学报:英文版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国化学工业与化学工程学会
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  • 邮编:100011
  • 邮箱:cjche@cip.com.cn
  • 电话:010-64519487/88
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-9541
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3270/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1998年化工系统优秀信息成果一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国高分子图书馆,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
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