Electrical capacitance tomography and optical detection in quality control system

• Autorzy: Rymarczyk T. , Szumowski J. , Adamkiewicz P. , Tchórzewski P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.12.53

Warianty tytułu

PL

Elektryczna tomografia pojemnościowa i detekcja optyczna w systemie kontroli jakości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Modern production processes are increasingly complicated while customers require higher quality products at the lowest prices. This situation increases the importance of process optimization. Article contains description of the measurement system based on electrical capacitance tomography and optical detection techniques for optimization and production quality control. The most characteristic features of presented project are compact size of data acquisition module and its low energy demand. Complexity and cost of electrical capacitance tomography systems implementation into manufacturing processes as well as substantial size of equipment are the main reasons of their absence in the industry.

PL

Nowoczesne procesy produkcyjne są coraz bardziej skomplikowane, a klienci wymagają wysokiej jakości produktów po najniższych cenach. Ta sytuacja zwiększa znaczenie optymalizacji procesu. Artykuł zawiera opis systemu pomiarowego oparty na elektrycznej tomografii pojemnościowej oraz optycznych technikach wykrywania w celu optymalizacji i kontroli jakości produkcji. Najbardziej charakterystycznymi cechami prezentowanego rozwiązania są niewielkie wymiary modułu gromadzenia danych i niski zapotrzebowanie na energię. Złożoność i koszt wdrożenia systemów elektroenergetycznych tomografii pojemnościowej do procesów produkcyjnych oraz znaczny rozmiar sprzętu stanowią główne przyczyny ich nieobecności w branży.

Słowa kluczowe

EN

electrical capacitance tomography; inverse problem; sensor

PL

elektryczna tomografia pojemnościowa; zagadnienie odwrotne; sensor

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 12
• Strony: 211--214
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Rymarczyk T.

• Netrix S.A., Research and Development Center, Związkowa 26, 20-148 Lublin
• University of Economics and Innovation in Lublin, ul. Projektowa 4, 20-209 Lublin

autor

Szumowski J.

• Research and Development Center, Związkowa 26, 20-148 Lublin

autor

Adamkiewicz P.

• Research and Development Center, Związkowa 26, 20-148 Lublin

autor

Tchórzewski P.

• Research and Development Center, Związkowa 26, 20-148 Lublin

Bibliografia

• [1] Adler A., Lionheart W.R.B., Uses and abuses of EIDORS: an extensible software base for EIT, Physiological Measurement (2006), Vol. 27
• [2] Analog Devices Technical Documents, 24-Bit Capacitance-to- Digital Converter with Temperature Sensor AD7745/AD7746, Analog Devices, April (2005)
• [3] Atmel Technical Documents, 8-bit Microcontroller with 16/32K Bytes of ISP Flash and USB Controller ATmega16U4/ATmega32U4, Atmel, November (2010)
• [4] Beck M. S., Byars M., Dyakowski T., Waterfall R., He R., Wang S. J., Yang W. Q.: Principles and Industrial Applications of Electrical Capacitance Tomography, Measurement and Control, September (1997), Vol. 30, No. 7
• [5] Filipowicz S.F., Rymarczyk T., Measurement Methods and Image Reconstruction in Electrical Impedance Tomography, Przeglad Elektrotechniczny (2012), vol. 88, Issue 6, pp.247- 250
• [6] Filipowicz S.F., Rymarczyk T., The Shape Reconstruction of Unknown Objects for Inverse Problems, Przeglad Elektrotechniczny (2012), vol. 88, Issue 3A, pp. 55-57
• [7] Hexmoor H., McLaughlan B., Tuli G.: Natural human role in supervising complex control systems, Journal of Experimental & Theoretical Artificial Intelligence, March (2009), Vol. 21/1
• [8] Holder D.S., Electrical Impedance Tomography: Methods, History and Applications, Series in Medical Physics and Biomedical Engineering (2005), London
• [9] Huang S. M., Plaskowski A., Xie C. G., Beck M. S.: Electronic Letters (1988), Vol. 24
• [10] Ostrowski K. L., Luke S. P., Williams R. A.: Simulation of the performance of electrical capacitance tomography for measurement of dense phase pneumatic conveying, Chemical Engineering Journal (1997), Vol. 68
• [11] Rymarczyk T., Characterization of the shape of unknown objects by inverse numerical methods, Przeglad Elektrotechniczny (2012), vol. 88, Issue 7B, pp. 138-140
• [12] Rymarczyk T., Using electrical impedance tomography to monitoring flood banks, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (2014), vol. 45, pp. 489–494
• [13] Rymarczyk T., New Methods to Determine Moisture Areas by Electrical Impedance Tomography, International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics (2016), vol. 37, Issue 1-2, pp.79–87
• [14] Rymarczyk T., Szumowski J., Adamkiewicz P., Duda K., Sikora J., ECT measurement system with optical detection for quality control of flow process, Przeglad Elektrotechniczny (2016), 92(12), pp. 157-160
• [15] Sankowski D., Sikora J.: Electrical capacitance tomography: Theoretical basis and applications (2010), Wydawnictwo Instytutu Elektrotechniki, Warszawa
• [16] Sikora J., Wójtowicz S., Industrial and Biological Tomography: Theoretical Basis and Applications (2010), Wydawnictwo Instytutu Elektrotechniki, Warsaw
• [17] W. Smolik, “Forward Problem Solver for Image Reconstruction by Nonlinear Optimization in Electrical Capacitance Tomography”, Flow Measurement and Instrumentation (2010), vol. 21, pp. 70–77.
• [18] W. Smolik, D. Radomski, “Performance evaluation of the iterative image reconstruction algorithm with sensitivity matrix updating based on real measurements for electrical capacitance tomography”, Meas. Sci. Technol. (2009), Vol. 20, No. 11., 115502 (12pp).
• [19] Texas Instruments Technical Documentation, CMOS Analog Multiplexers/Demultiplexers CD4067B, CD4097B Types, Harris Semiconductor, June (2003)
• [20] Wajman R., Fiderek P., Fidos H., Jaworski T., Nowakowski J., Sankowski D., Banasiak R., Metrological evaluation of a 3D electrical capacitance tomography measurement system for two-phase flow fraction determination, Meas. Sci. Technol. (2013), Vol. 24 No. 065302.
• [21] Wang M.: Industrial Tomography: Systems and Applications Elsevier (2015)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).