Trójwymiarowy czujnik pojemnościowy dla systemu pomiarowego tomografii elektrycznej z elektrodami wewnętrznymi

• Autorzy: Wajman R. , Fidos H. , Jaworski T. , Banasiak R.

Warianty tytułu

EN

Three-dimensional sensor for electrical capacitance tomography system with the internal elektrodes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano nową trójwymiarową tomograficzną technikę pomiarową dedykowaną do diagnozowania dwufazowych przepływów typu gaz-ciecz. Zaproponowana została nowatorska koncepcja budowy trójwymiarowego czujnika pojemnościowego z elektrodami wewnętrznymi. Czujnik charakteryzuje się zwiększoną zdolnością do rozróżniania faz w medium o dużej różnicy wartości względnej przenikalności elektrycznej np. powietrze-woda, co w przypadku klasycznych rozwiązań z elektrodami umieszczanymi na zewnątrz było niemożliwe. W artykule przedstawione zostały wyniki badań przeprowadzonych z użyciem dwóch czujników: klasycznego z elektrodami zewnętrznymi oraz nowego z elektrodami wewnętrznymi. Przeprowadzona została szczegółowa analiza wrażliwościowa obu czujników.

EN

In the paper the novel three-dimensional capacitance tomographic measurement system dedicated for monitoring the two-phase flows is presented. The authors described the new design of the sensor with the electrodes placed inside the volume. The sensor has an ability to detect two phases in the medium with the high gradient of relative permittivity value like air and water in contrast to the classical sensor with the electrodes placed outside the pipeline. In the next chapters of the paper the authors present their results of the experiments carried out using both sensors comparing the reconstructed 3D images. In addition, the detailed sensitivity analysis of both sensors was introduced.

Słowa kluczowe

PL

3D ECT; elektryczna tomografia pojemnościowa; elektrody wewnętrzne; pomiar pojemności; przepływ gaz-ciecz; identyfikacja struktur przepływu

EN

3D ECT; electrical capacitance tomography; bare electrodes; capacitance measurement; gas-liquid flow; flow structures identification

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 15, z. 3
• Strony: 571--581
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Wajman R.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Fidos H.

• Wydział Inżynierii Procesowej i Ochony Środowiska, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Jaworski T.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka, Łódź

autor

Banasiak R.

• Katedra Informatyki Stosowanej, Politechnika Łódzka, Łódź

Bibliografia

• [1] Banasiak R., Wajman R., Soleimani M., System tomografu pojemnościowego do nieinwazyjnej trójwymiarowej wizualizacji czasu rzeczywistego. Zeszyty naukowe Automatyka (półrocznik AGH), 3, 2008, 871-878.
• [2] Banasiak R., Wajman R., Betiuk J., Soleimani M., Feasibility study of dielectric permittivity in-spection using a 3D capacitance CTmethod. NDT&E International; 42 (4), 2009, 316-322.
• [3] Fidos H., Hydrodynamika przepływu mieszanin wielofazowych ciecz nienewtonowska-gaz-cząstki ciała stałego w przewodach pionowych. Rozprawa doktorska, Politechnika Łódzka, 2001.
• [4] Olszewski T., Brzeski R, Mirkowski J., Plaskowski A., Smolik W., Szabatin R., Modułar Capacitance Tomograph. Proc. 4th International Symposium on Process Tomography in Warsaw, 2006.
• [5] Plaskowski A., Beck M.S., Thorn R., Dyakowski T., ImagingIndustriałFlows -Applications of Electrical Process Tomography. Institute of Physics Publishing, 1995.
• [6] Romankow P.G., Raszkowska N.B., Frołow W.F., Procesy wymiany masy w technologii chemicznej. WNT, Warszawa 1980.
• [7] Rząsa M.R., Problematyka wyznaczania podstawowych parametrów przepływów dwufazowych gaz-ciecz. Zeszyty Naukowe Politechniki Opolskiej 2005.
• [8] Rząsa M.R., Błaszak-Gawlik A., Wajman R., Pojemnościowe metody wyznaczania udziału objętościowego w badaniu przepływów dwufazowych gaz-ciecz. Automatyka (półrocznik AGH), 3, 2008, 891-902.
• [9] Soleimani M., Wang H., Li Y., Yang W., A Comparative Study OfThree Dimensional Electrical Capacitance Tomography. International Journal for Information Systems Sciences, vol. 3, No. 2, 2007.
• [10]Soleimani M., Mitchell C.N., Banasiak R., Wajman R., Adler A., Four-dimensional electrical capacitance tomography imaging using experimental data. Progress in Electromagnetics Research PIER, 90, 2009, 171-186.
• [11]Suschka J., Zieliński J., Glajcar E., Urządzenia do natleniania ścieków. Arkady, Warszawa 1979.
• [12]Wajman R., Banasiak R., Mazurkiewicz Ł., Dyakowski T., Sankowski D., Spatial imaging with 3D capacitance measurements. Meas. Sci. Technol., 17, 2006, 2113-2118.
• [13]Yang W.Q., Peng L.H., Image reconstruction algorithms for electrical capacitance tomography. Meas. Sci. Technol., 14, 2003, R1-R13.