Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  capacitance tomography
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Systemy kontrolno-pomiarowe stanowią istotną grupę narzędzi diagnostycznych wykorzystywanych w przemyśle. Prawidłowo dobrane do charakteru procesu pozwalają na wczesne wykrywanie niepożądanych stanów procesu, dzięki czemu możliwe jest np. zapobieganie katastrofom przemysłowym. Nieustanny rozwój tych systemów powoduje, że są one coraz bardziej precyzyjne i efektywne, jednak od dokładności urządzeń często ważniejsze jest zgłębianie stanu wiedzy na temat natury badanych procesów. Na podstawie procesu grawitacyjnego przepływu substancji sypkich opisany został system pomiarowo-kontrolny, w skład którego wchodzą takie narzędzia jak: tensometry, akcelerometry oraz tomograficzne czujniki pojemnościowe. Wstępne wyniki przeprowadzonych eksperymentów potwierdzają skuteczność proponowanego systemu w odniesieniu do monitorowania przemysłowej instalacji przechowywania i rozładowywania materiałów sypkich, znajdującej się w Laboratorium Tomografii Procesowej im. T. Dyakowskiego Instytutu Informatyki Stosowanej.
EN
Monitoring and control systems constitute an important group of diagnostic tools used in the industry. When selected properly, they allow for the early detection of adverse conditions of the process, making it possible to prevent catastrophes. While these systems are becoming more precise and effective it is essential to exploring the state of knowledge about the nature of the processes that are the domains of their proper execution. Based on a process of gravitational flow of solids proposed measuring and control system is described, which includes tools such as strain gauges, accelerometers and capacitance tomography sensors. Preliminary results of conducted tests confirmed the efficiency of the proposed system for the monitoring of an installation for storage and unloading of bulk solids. The flow rig is located in the Tom Dyakowski Process Tomography Lab at the Institute of Applied Computer Science.
PL
Różne struktury przepływy powodują, że trudno jest opracować jednolity system pomiarowy do badania przepływów dwufazowych gaz-ciecz. W pracy przedstawiono system pomiarowy składający się z tomografu optycznego służący do rozpoznawania struktur pęcherzykowych. Z kolei do rozpoznawania struktur rozwarstwionych zastosowano tomograf pojemnościowy. Opisano szczegółowo budowę sytemu pomiarowego oraz przedstawiono wyniki badań.
EN
Different structures of two-phase flow inflicts that is difficult to elaborate a simple and uniform measuring system. In the paper, the measuring system including an optical tomograph used for recognition of bubble structures was described. A capacitive tomograph was applied for recognition of stratified flow. The measuring system structure was described in detail and the obtained test results were presented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem jakości generowania mapy czułości na wyniki rekonstrukcji obrazu. Mapy czułości generowano z wykorzystaniem metod rozwiązywania równania Poisona, dla różnej liczby węzłów siatki rozwiązywania tego równania metodą elementów skończonych. Na podstawie tak wygenerowanych map czułości, przeprowadzono wyznaczenia udziału objętościowego dla wybranych struktur przepływu gaz--ciecz. Przeprowadzono analizę pod względem optymalnego doboru liczby węzłów siatki elementów skończonych do wyznaczania map czułości. Wyniki odniesiono również do analizy wpływu metod rekonstrukcji obrazu i wpływu tych metod na wynik pomiaru. Artykuł zawiera wiele danych doświadczalnych.
EN
The paper presents the results of tests on influence of quality of the sensitivity map generation on the image reconstraction. The sensitivity maps were generated with use of the methods of solution of the Poison's equation for different numbers of the network nodes for the finite element method. The sensitivity maps generated in such a way were applied for determination of the volume fraction of some chosen stractures of the gas-liquid flow. The optimum selection of a number of nodes of the finite element network for determination of sensitivity maps was considered. The results were also related to analysis of influence of the image reconstraction methods and influence of these methods on the measurement results. The paper contains many experimental data shown as the graphs.
EN
Iterative image reconstruction takes relatively long computing time limiting applications of capacitance tomography in high speed processes. A hardware/software co-design approach to accelerate the Landweber algorithm described in this paper. Due to considerable logic and embedded multipliers resources in FPGA devices, time consuming operations can be realized concurrently. This paper also consider devices requirements and evaluation of image reconstruction rate.
PL
W artykule opisano konstrukcję jednokanałowego tomografu pojemnościowego. Jego modułowa budowa umożliwia testowanie różnych układów pomiarowych. W tomografie zastosowano układ pomiarowy wykorzystujący przetwornik CDC (Capacitance-to-Digital Converter). Jako układ sterowania zastosowano układ FPGA, w którym zrealizowano system mikroprocesorowy wraz z układem sprzętowej rekonstrukcji obrazów. Układ ten wykonuje iteracyjny algorytm Landwebera.
EN
One channel capacitance tomograph was described. Its modular design gives opportunity to test different measurement circuits. Described tomograph use measurement circuit based on CDC (Capacitance-to-Digital Converter). Control unit of the tomograph was implemented inside FPGAas a microprocessor system with hardware implementation of image reconstruction algorithm. The Landweber iterative image reconstruction algorithm was implemented.
PL
Rekonstrukcja obrazu trójwymiarowego w tomografii pojemnościowej jest złożonym zagadnieniem numerycznym. W trakcie tego wieloetapowego, najczęściej iteracyjnego procesu obliczeniowego wyznaczane są parametry rekonstrukcji niezbędne do prawidłowej optymalizacji trójwymiarowego obrazu tomograficznego. Jednym z kluczowych etapów iteracyjnego procesu rekonstrukcji jest zagadnienie proste polegające na wyznaczanie symulowanego wektora pojemności w oparciu o zadany rozkład przenikalności dielektrycznej. Dokładność wyznaczenia rozwiązania zagadnienia prostego ma istotny wpływ na jakość oraz szybkość rekonstrukcji obrazu i zależy od przyjętej metody jego wyznaczania. Przy zastosowaniu nieliniowej rekonstrukcji obrazu wektor pojemności wyznaczany jest numerycznie przy zastosowaniu metody elementów skończonych w oparciu o numeryczny model czujnika pojemnościowego. W niniejszym artykule przedstawiono koncepcję kompletnego modelu trójwymiarowego czujnika pojemnościowego oraz dokonano jego wstępnej walidacji w oparciu o dane eksperymentalne. Zastosowanie kompletnego modelu czujnika pojemnościowego, uwzględniającego system ekranowania oraz innych elementów wynikający z konstrukcji czujnika umożliwia poprawę dokładności wyznaczania symulowanego wektora pojemności i uzyskanie lepszej zbieżności obliczeń numerycznych z danymi eksperymentalnymi.
EN
The 3D image reconstruction is a complicated and time consuming computational job. There are few important problems solved during this multistage, iterative process which can significantly influence on the effectiveness of the image reconstruction. One of the most crucial parts of image reconstruction process is a computation of forward model which is simulation of capacitance data and an accuracy of this process depends on the method we are using for that. Typically finite elements method and numerical 3D ECT model is used for maximizing the accuracy of the forward problem. In this paper a new idea of complete numerical model of 3D ECT sensor has been presented with its preliminary validation based on experimental data. The complete model of 3D ECT sensor with full screening arrangement and other constructional details is able to improve forward problem solution accuracy and also improves matching between simulated and experimental capacitance data.
EN
This paper covers the theoretical approach and implementation of modelling and parameter estimation methods for processes examined with electrical capacitance tomography systems. Spatial modelling algorithms allow tomographic image reconstruction with the incorporation of the a priori knowledge to the process of inverse problem solution. Temporary modelling algorithms enable one to save temporary dependencies existing in the measurement data and additionally perform reconstructionless direct process parameters estimation. The performance of the developed algorithms was verified for simulation, static measurement data (phantoms) and real, dynamic industrial process measurement data.
PL
Algorytmy przedstawione w tym artykule stanowią przykład zastosowania nowych w tomografii procesowej technik statystycznych opierających się na podejściu stochastycznym. Niewielka liczba danych w postaci informacji pomiarowej pochodzącej z pojemnościowej tomografii procesowej używana jest do rozwiązania problemu odwrotnego przy wykorzystaniu do przetwarzania danych pomiarowych Twierdzenia Bayesa, łańcuchów Markowa i metod Monte Carlo. Zaimplementowane algorytmy modelowania przestrzennego mają za zadanie rekonstrukcję obrazów, natomiast algorytmy modelowania czasowego estymację zestawów parametrów zdefiniowanych w oparciu o zaproponowane dwuwymiarowe modele geometryczne wybranych procesów przemysłowych.
PL
Artykuł przedstawia wyniki pomiarów zmian koncentracji materiału sypkiego podczas grawitacyjnego opróżniania smukłego silosu cylindrycznego. Pomiary przeprowadzono przy zastosowaniu bezinwazyjnej metody diagnostycznej, jaką jest elektryczna tomografia pojemnościowa (ECT). Doświadczenia przeprowadzono na materiale sypkim o różnym zagęszczeniu początkowym, dla przypadku ścian gładkich i szorstkich. Podwyższenie szorstkości ścian jest jedną z najbardziej efektywnych metod redukcji samowzbudnych efektów dynamicznych, w tym powstających w wyniku rezonansu pomiędzy drgającym wypływającym materiałem sypkim a konstrukcją silosu. Podczas badań szczegółowej analizie poddano możliwość zastosowania ECT i metod przetwarzania obrazów do wizualizacji lokalizacji i pomiaru parametrów strefy ścinania w profilu przyściennym.
EN
The paper presents the results of the measurements of the solid concentration changes during gravitational emptying the cylindrical silo. The measurements were taken by applied the non-invasive diagnostic method - Electrical Capacitance Tomography (ECT). The experiments conducted for different initially density of granular material with smooth and rough silo walls. Increasing the wall roughness is a one of the most effective way to reduce the dynamics effects, arousing as the result of the resonance between the trembling of granular material and the silo construction. In order to conduct the detailed analysis of shear zone in the wall profile was applied ECT methodology to visualize the changes of concentration distribution in time and tomography image processing to calculate the characteristic parameters of shear zone.
9
Content available Metodyka porównania tomografów pojemnościowych
PL
Niniejsza praca zawiera próbę wypracowania metodyki porównywania właściwości pomiarowych systemów tomograficznych. W tym celu przeprowadzono eksperymenty testujące tomograf pod kątem jego różnych możliwości pomiarowych. Zastosowano ten sam czujnik pomiarowy do badań dwóch różnych rozwiązań konstrukcyjnych tomografu pojemnościowego. Zarówno w jednym, jak i w drugim z systemów istnieje możliwość pewnych zmian nastaw układów elektronicznych, które pozwalają na dostosowywanie się do odpowiednich pomiarów. Zmiana tych ustawień konfiguracyjnych w trakcie testów dokonywana była tylko w minimalnym stopniu, co w bardziej szczegółowych badaniach należałoby wykorzystać. Analiza uzyskanych wyników stanowi pierwszy etap prac w celu opracowania obiektywnych procedur porównawczych, umożliwiających wybór najbardziej odpowiedniego systemu tomograficznego względem jego przemysłowego zastosowania. Dodatkowo przedstawiona metodyka pozwoli na lepsze zrozumienie pomiędzy konstruktorami tomografu a badaczami procesów przemysłowych przy wykorzystaniu tego narzędzia.
EN
The paper presents an approach to establish a methodology for comparison of tomography systems measurement properties. Conducted experiments tested tomography systems under a number of different, proposed criteria concerning measurement capabilities. There was the same sensor used for both tomography types employed. Both systems allow a number of configuration modifications, which was deployed only in a very short range, but this property can be exploited deeper in further research. The analysis of obtained results is the first stage of the work on the objectives procedures of the tomography systems comparison. It can be very helpful in the choice of the adequate tomography system relatively to its industrial applications. Additionally the presented methodology allows better understanding between hardware constructors and process investigators.
PL
W pracy przedstawiono nowatorskie rozwiązanie układu do pomiaru małych pojemności występujących w tomografii pojemnościowej. Rozwiązanie to polega na zastosowaniu podwójnego przetwarzania. W pierwszej fazie następuje zamiana pojemności na częstotliwość a następnie zamienia się częstotliwości na napięcie. Zamiana pojemności na częstotliwość polega na włączeniu pojemności pomiarowej w układ rezonansowy generatora. Niewielkie zmiany pojemności, które występują w tomografie pojemnościowym wpływają na zmianę częstotliwości generowanej przez generator. Zaletą proponowanego rozwiązania jest większa stabilność i czułość w stosunku do typowych rozwiązań stosowanych w tomografii pojemnościowej. W pracy przedstawiono wyniki testów przetwornika i obszerny opis zasady działania dotychczasowych rozwiązań układowych.
EN
The paper presents a new solution of the measurements system of low capacities, applied in capacitive tomography. In this solution dual conversion is applied. At the first step, capacity is changed into frequency, and next frequency is changed into voltage. The change of capacity into frequency provides introduction of the measuring capacity into the resonant system of the generator. Small capacity changes in the capacitive tomograph influence changes of frequency generated by the generator. The proposed solution provides better stability and sensitivity of the measuring results related to typical solutions applied in capacitive tomography. The paper presents results of the tests performed for some systems, and contains a description of the known solutions.
PL
Artykuł przedstawia możliwości rozwoju systemów tomograficznych przez zastosowanie przetwarzania zrekonstruowanych obrazów. Zagadnienie zilustrowano poprzez wybrane metody przetwarzania obrazów w celu pomiaru przepływu masy w transporcie pneumatycznym. W artykule przedstawiono: traktowanie poziomu pikseli jako sygnału, zastosowanie korelacji pikseli z dwóch płaszczyzn tomografów do wyznaczenia przepływu, statystyczne grupowanie pikseli na płaszczyźnie, przestrzenna segmentacja przepływu w postaci wirtualnych kanałów.
EN
The article shows a possibility for enhancing process tomography systems by using image processing for reconstructed images. The subject is presented with selected methods of tomography images processing for mass flow measurements in pneumatic conveying systems. The following ideas are introduced: pixels grey level as signal, correlating pixels from different planes for flow calculation, statistical pixels segmentation on single plane, and spatial segmentation with virtual channels concept.
12
Content available remote Multichannel capacitance tomograph for dynamic process imaging
EN
The Division of Nuclear and Medical Electronics of Warsaw University of Technology is an institution where a capacitance process tomograph was first designed in Poland. The design of this capacitance tomograph, its performance and first results are presented in the paper. The tomograph can operate with one or two probes with up to 32 electrodes altogether. Twelve or sixteen electrode configurations is commonly used and a two times twelve or two times sixtheen electrode set up is provided for flowmeter applications. Additionally, the device has functionality of a 16-channel capacitance meter for industrial applications. The tomograph has a novel modular structure. It consists of 16 analogue signal cards, a motherboard and a control module with an analogue to digital converter. The measurement is based on a standard charge-discharge method. The signal card is capable to work both as a transmitter and a receiver during the measurement process. The motherboard provides communication between signal cards and the control module using a custom digital bus. The control module contains a 16-bit analogue to digital converter, a control logic, and a serial communication interface. All digital electronic circuits have been designed using programmable logic devices (PLDs).
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.