Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Zestawienie metod rekonstrukcji obrazów i modelowania przestrzennego 2D dla tomografii procesowej

100%

Romanowski A. , Grudzień K.

|

tom T. 9, z. 3

621-630

PL

Artykuł zawiera zestawienie metod rekonstrukcji obrazów oraz wyników badań prowadzonych nad zastosowaniem zaawansowanych technik statystycznych do analizy danych tomograficznych. Przedstawione zostało porównanie rezultatów działania szeregu popularnych algorytmów rekonstrukcji, takich jak: Linear Back Projection (LBP) czy Simultaneous Iterative Reconstruction Technique (SIRT) oraz metody modelowania przestrzennego Markov random field (Mrf). Ta ostatnia metoda pozwala na uzyskanie stabilnego rozwiązania problemu odwrotnego związanego z tzw. efektem miękkiego pola, występującym w tomografii elektrycznej. W artykule została zamieszona dyskusja na temat zalet i wad proponowanego rozwiązania w porównaniu z klasycznymi metodami rekonstrukcji obrazów tomografii pojemnościowej. Porównanie metod zostało dokonane na bazie pomiarów statycznych wykonanych dla materiałów stosowanych w przemyśle.

EN

This paper presents results of the work on image reconstruction methods and the application of advanced statistical methods to examine tomographic data. The algorithms shown here are such as: Linear Back Projection (LBP), Simultaneous Iterative Reconstruction Technique (SIRT) and finally Markov random field (Mrf) method for spatial modelling. The later method enables the stable solution of inverse problem associated with the so-called soft-field effect present in electrical tomography. This paper covers the discussion on advantages and disadvantages of the proposed solution in comparison to classical image reconstruction methods for capacitance tomography. The comparison is based on the static measurements for materials widely used in industry.

2

Określenie dynamiki przepływu grawitacyjnego przy wykorzystaniu jednopłaszczyznowego czujnika tomograficznego

100%

Grudzień K. , Romanowski A.

|

tom T. 9, z. 3

611-619

PL

W artykule zostały przedstawione wstępne rezultaty prac nad badaniem dynamiki przepływu grawitacyjnego przy wykorzystaniu pojemnościowej tomografii procesowej. W przeprowadzonych eksperymentach zostały użyte dwa materiały o różnych właściwościach fizykochemicznych: ryż i plastik. Zaproponowana statystyczna analiza danych dotyczyła zrekonstruowanych obrazów tomograficznych. Wartości pikseli w każdym z obrazów tomograficznych mają charakter losowy, dlatego też zastosowano metody analizy szeregów czasowych, które są oparte na teorii procesów stochastycznych. W artykule użyte zostały estymatory podstawowych parametrów statystycznych, mianowicie autokorelacji i wariancji do badania przepływu grawitacyjnego w oparciu o jedną płaszczyznę czujnika. Odpowiednia interpretacja zmian koncentracji materiału podczas opróżniania hopera umożliwiła zbadanie dynamiki zjawiska. W przyszłości wyniki posłużą do lepszej kontroli i monitorowania przepływu grawitacyjnego. Zaproponowane statystyczna analiza oraz zbudowane stanowisko eksperymentalne pozwala oszacować prędkość propagacji komina przy opróżnianiu hopera dla różnych otworów wylotowych i na różnych wysokościach.

EN

This paper covers the preliminary results of work concerning the investigation of gravitational solids flow dynamics. This widely present industrial process is examined with the aid of process tomography here. Experiments were conducted using two types of materials with different physio-chemical properties, e.g. rice and polyamide pellets. Proposed statistical analysis was applied to images derived form tomographic signals. Values associated with pixels in each image has a random nature. Therefore, the applied methods for time series are based on the stochastic processes theory. The basic parameter estimators such as autocorrelation and variance are used in order to examine the gravitational flow with the aid of one tomographic sensor plane. The proper interpretation of solid materials concentration changes during the hopper discharging allows investigating the phenomenon dynamics. These result are promising to give in the future better monitoring and control possibilities of such systems. Proposed statistical analysis and designed experimental setup let us estimate the funnel propagation velocity during hopper discharging for various outlet diameters and various heights.

3

Detection of tracer particles in tomography images for analysis of gravitational flow in silo

100%

Grudzień K. , Gonzalez De La Torre M. H.

|

2013

|

tom Vol. 18, no. 2-3

11--22

EN

This paper presents a method for the investigations of the gravity flow of granular materials based on the analysis of CT images. The system of X-ray tomography allows to visualize the distribution of bulk material inside the silo model. The images of the distribution of the concentration of the material, both in the form of 3D tomography images and 2D radiographic images, allow to track the behaviour of the material during the silo discharging process. Application of image processing and analysis provides an in-depth tool for investigation of the flow. The proposed, in the paper, methodology of the tracer particles allow to track the particles position changes during the gravitational flow in silo. The determination of tracer particles position is based on the vision information stored in volumetric computed tomography images and two-dimensional radiography.

4

Analiza procesów mieszania w transporcie pneumatycznym materiałów sypkich

100%

Mosorov V. , Grudzień K.

|

tom T. 7, z. 3

587-595

PL

W artykule została przedstawiona nowa metoda analizy procesu mieszania podczas przepływu pneumatycznego materiałów sypkich. Metoda ta jest oparta na koncepcji stochastycznego wektora obrazu, opisującego chwilowe i lokalne zmiany w koncentracji przepływającej substancji. Elementy tego wektora rozważane jako procesy stacjonarne zostały otrzymane z sekwencji obrazów tomograficznych pozyskanych z systemu pojemnościowej tomografii procesowej. Każdy element wektora obrazu opisuje zmiany o charakterze losowym w koncentracji substancji wewnątrz pikseli obrazów. Wszystkie te procesy, zwane procesami elementarnymi, są dzielone na kilka grup zgodnie z ich statystycznym charakterem. Grupowanie jest oparte na analizie składowych głównych PCA i algorytmie k-means. Otrzymane grupy procesów elementarnych charakteryzują się podobnymi zmianami. Proces mieszania został tu zdefiniowany przez zmianę położenia grup w płaszczyźnie przekroju poprzecznego rurociągu.

EN

Novel method for analysis of mixing processes during dense pneumatic conveying is presented. The method is based on representation of tomographic images obtained from electrical capacitance tomography system as a stochastic image vector. Each vector's element is considered as stationary process describing instantaneous and local changes in solids concentration into pipe cross-section. The processes are then split into several groups according to their statistical characteristics. Grouping is based on Principal Component Analysis and algorithm k-means. Analysis of groups' motions into cross-section of a pipe is used as modelling of mixing processes.

5

Methods for monitoring gravitational flow in silos using tomography image processing

100%

Grudzień K. , Sankowski D.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

tom T. 7, nr 1

24--29

EN

The article presents the methods of monitoring of the process of gravitational silo discharging with aid of tomography techniques. The described methods apply to funnel and mass flow measurement. The core unit of the presented monitoring system is an image-processing module, while the images are obtained with aid of the electrical capacitance tomography. For the funnel type of flow, the outputs of image processing are parameters describing the process flow, location and material concentration in funnel area. In the case of the mass flow regime the presented method provides information about the parameters of shear zones arising by the wall region of the silo that influence the interaction between the bulk and silo construction during silo discharging.

PL

Artykuł przedstawia metody monitorowania procesu grawitacyjnego opróżniania silosu z materiałów sypkich z zastosowaniem technik tomograficznych. Opisane metody dotyczą pomiaru przepływu kominowego oraz masowego. Głównym elementem systemu monitorowania jest moduł przetwarzania obrazów uzyskanych przy pomocy elektrycznej tomografii pojemnościowej. Wynikiem przetwarzania obrazów są parametry procesu, opisujące lokalizację komina przepływu i koncentracji materiału w jego obszarze dla przepływu kominowego. W przypadku przepływu masowego przedstawiona metoda dostarcza informacji o obszarze strefy ścinania, występującej w obszarze przyściennym silosu, mającą wpływ na wynik interakcji materiału sypkiego i konstrukcji silosu podczas jego rozładunku.

6

Model agregacji działek: wstępne wyniki

100%

Grudzień K. , Kurpiel N.

|

tom T. 12, z. 4(66)

389--399

PL

Znaczne rozdrobnienie działek wpływa negatywnie na gospodarkę rolną, ochronę środowiska oraz planowanie przestrzenne. Łączenie działek w większe kompleksy jest przedsięwzięciem kosztownym, czasochłonnym i pracochłonnym. W niniejszej pracy poruszany jest problem pół-automatyzacji procesu upraszczania struktury działek rolnych. Zaprezentowane zostały dwa podejścia do rozwiązania tego problemu. W pierwszym podejściu przedstawiona została metoda grupowania działek w oparciu o ich reprezentację rastrową. W metodzie tej każdemu pikselowi przypisana jest informacja o właścicielu oraz wartości obliczeniowej danego obszaru. Natomiast w drugim podejściu pokazana została metoda bazująca na wektorach. Zaprezentowano rezultaty obu metod na podstawie danych testowych. W pracy zostały przedstawione także kwestie: rozmieszczenia nowo powstałych działek, ich dostępu do istniejącej sieci drogowej, tworzenia nowych dróg dojazdu oraz weryfikacji otrzymanych wyników przez człowieka. Dla powyższych metod wykonano implementacje w środowisku programistycznym Python. Otrzymane wyniki, dla danych testowych, dowodzą przydatności obu metod w rozwiązywaniu problemu upraszczania struktury działek rolnych.

EN

Fragmentation of agricultural land parcels adversely affects agricultural economy, environmental protection and spatial planning. Aggregation of agricultural land parcels into a larger complex is an expensive, time-consuming and labour-intensive project. This paper describes the process of semi-automatic simplification of the structure of agricultural land parcels. Two approaches to the solution of this problem are presented. In the first one, the method of grouping agricultural land parcels based on their raster representation is presented. In this method, information about the owner and calculated value of area was assigned to each pixel. The second approach is based on the vector representation. This paper also presents the issues of distribution of newly created parcels, their access to the existing road network, creating new access roads and verification of the results obtained. Implementations of these methods were performed in Python software environment. The results of the test data proved usefulness of both methods in solving the problem of simplifying the structure of agricultural parcels.

7

Probabilistyczne algorytmy estymacji parametrów wybranych procesów przemysłowych

100%

Romanowski A. , Grudzień K.

|

tom T. 10, z. 3

239-249

PL

Algorytmy przedstawione w tym artykule stanowią przykład zastosowania w tomografii procesowej nowych technik statystycznych opierających się na podejściu probabilistycznym. Niewielka ilość informacji pomiarowej pochodzącej z pojemnościowej tomografii procesowej służącej potem np. do prób odtwarzania szczegółowego obrazu wnętrza monitorowanych reaktorów rekompensowana jest tutaj dzięki zastosowaniu do przetwarzania danych pomiarowych łańcuchów Markowa i metod Monte Carlo. Zaimplementowane algorytmy mają za zadanie estymację zestawów parametrów zdefiniowanych w oparciu o zaproponowane dwuwymiarowe modele geometryczne fragmentów wybranych procesów przemysłowych: wymuszonego i grawitacyjnego przepływu materiałów sypkich.

EN

This paper reports the implementation of probabilistic algorithms based on statistical manipulations which are novel to process tomography. The idea is to compensate the lack of sufficient measurement data with additional calculations with the aid of Markov chain Monte Carlo methods. Work presented here concerns application of Electrical Capacitance Tomography to forced and gravitationally driven flows of solid materials. Implemented algorithms aim to estimate the set of parameters derived form geometrical models of these industrial processes.

8

Harmonized Rating Land Property in Terms of Its Geometric Configuration

100%

Grudzień K. , Polny L.

|

tom Vol. 10, no. 4

39--48

PL

Ambiwalentny charakter skwantyfikowanej oceny cech rynkowych nieruchomości objawia się w każdym procesie estymacji wartości katastralnej bądź rynkowej. Przypisanie ustalonym atrybutom odpowiednich wartości jest bowiem subiektywną, bo uznaniową czynnością leżącą u podstaw analizy rynku. W niniejszym opracowaniu proponuje się więc algorytm oceny konfiguracji geometrycznej nieruchomości gruntowych, który w zamyśle autorów winien być wdrożony zwłaszcza do wycen, w których kontrowersyjny jest aspekt wielkościowo-geometryczny przedmiotu szacowania. Mowa głównie o ustalaniu opłaty adiacenckiej z tytułu podziału nieruchomości gruntowej. W proponowanej metodologii sumaryczne zestawienie współczynników zawartości i wydłużenia stanowi autonomiczną ocenę geometrii nieruchomości. Opracowanie wzbogacono o implementację autorskich rozwiązań do procesu szacowania wartości rynkowej.

EN

The ambivalent nature of quantified rating features market on properties is revealed in each estimation of cadastral or market value process. Assigning appropriate values to set attributes describing the property is subjective, but it is also necessary in the process of market analysis. On the pages of this paper is therefore proposed a algorithm rating geometrical configuration of land properties. Such an approach to the problem can be helpful in the planning when assessment factors of geometric configuration of the property represents, proposed by the authors, the coefficient of compactness. This coefficient is calculated as the ratio of the area of cadastral parcels to the surface area of the minimum bounding box. The proposed methodology for assessing the shape of land property allows for the elimination of the human factor in the real estate valuation. This article was enriched by empirical implementation of proprietary solutions to the process of estimating the market value of land property.

9

Study of degradation and granular flow processes using X-ray imaging

80%

Babout L. , Grudzień K. , Janaszewski M. , Jopek Ł.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2017

|

tom T. 7, nr 1

5--10

EN

This paper reviews the work that has been done in the past 10 years at the Lodz University of technology about the visualization and the quantification of phenomena related to degradation processes (i.e. stress corrosion cracking in stainless steel, fatigue crack in titanium alloys) in engineering materials as well as granular flow in silos using X-ray imaging (i.e. radiography and (micro)tomography). Besides presenting the experimental protocols, the paper also presents the image processing strategies that have been applied to enable the extraction of characteristic parameters from the volumetric images.

PL

Artykuł przedstawia przegląd prac badawczych przeprowadzonych w ostatnich 10 latach w Politechnice Łódzkiej, dotyczących wizualizacji oraz analizy ilościowej zjawisk mających miejsce w procesie degradacji materiałów (tj. korozji naprężeniowej stali nierdzewnej, pęknięcia stopów tytanu) oraz przepływu materiałów sypkich w silosach z wykorzystaniem obrazowania metodami opartymi na promieniowaniu X (tzn. radiografii oraz (micro)tomografii). Oprócz przedstawienia metodologii pomiaru, zostały również opisane metody przetwarzania obrazów, pozwalające na wyznaczenie charakterystycznych parametrów badanych procesów z obrazów wolumetrycznych.

10

Simulation of gravitational solids flow process and its parameters estimation by the use of Electrical Capacitance Tomography and Artificial Neural Networks

80%

Garbaa H. , Jackowska-Strumiłło L. , Grudzień K. , Romanowski A.

|

tom nr 2

34--37

EN

The paper presents a new approach to monitoring changes of characteristic parameters of gravitational solids flow. Electrical Capacitance Tomography (ECT) is applied for non-invasive process monitoring. Artificial Neural Networks (ANN) are used to estimate important flow parameters knowing the measured capacitances. The proposed approach solves the ECT inverse problem in a direct manner and provides a rapid parameterization of the funnel flow. The simulation of the silo discharging process is performed relying on real flow behaviour obtained from the authors’ previous work. The simulated data are used to new approach testing and verification. The obtained results proved that proposed ANN-based method will allow for on-line gravitational solids flow monitoring.

PL

W artykule opisano nowe podejście do monitorowania zmian charakterystycznych parametrów przepływu grawitacyjnego. Do nieinwazyjnego monitorowania procesu stosowana jest Elektryczna Tomografia Pojemnościowa (ECT). Sztuczne Sieci Neuronowe wykorzystywane są do estymacji ważnych parametrów przepływu na podstawie mierzonych pojemności. Zaproponowane podejście pozwala na rozwiązanie problemu odwrotnego w ECT w sposób bezpośredni i umożliwia natychmiastową parametryzację przepływu kominowego. Symulacja procesu rozładowania silosu została wykonana na podstawie wyników wcześniejszych badań eksperymentalnych przeprowadzonych na rzeczywistym obiekcie. Dane symulacyjne wykorzystano do testowania i weryfikacji nowego podejścia. Uzyskane wyniki wykazały, iż zaproponowana metoda wykorzystująca Sztuczne Sieci Neuronowe pozwoli na monitorowanie on-line parametrów przepływu grawitacyjnego.

11

Diagnostyka przepływu materiału sypkiego podczas grawitacyjnego opróżniania silosu smukłego

80%

Grudzień K. , Niedostatkiewicz M. , Chaniecki Z.

|

2008

|

tom T. 12, z. 3

879-890

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.

12

Wykorzystanie ECT do badania rozkładu cieczy w reaktorach trójfazowych

80%

Matusiak B. , Grudzień K. , Romanowski A.

|

tom T. 13, z. 3/2

1329-1343

PL

Zjawiska fizyczne występujące podczas przepływów w reaktorach trójfazowych są złożone i trudne do analizy. Mimo że badania w tym zakresie są prowadzone od wielu lat, to dotychczas nie udało się rozwiązać wszystkich problemów pojawiających się podczas tego rodzaju procesów. Dotąd, do badania reaktorów trójfazowych wykorzystywane były czujniki lokalne, a także metody kolorymetryczne i tomograficzne. Techniki tomograficzne promieni Rentgena, promieniowania gamma czy rezonans magnetyczny są jednak bardzo kosztowne i oferują niską rozdzielczość czasową. Z kolei elektryczna tomografia impedancyjna i rezystancyjna wymagają fizycznego kontaktu z badanym medium i nie nadają się do badania substancji nieprzewodzących. Na tym tle tomografia pojemnościowa wydaje się bardzo atrakcyjną metodą. W niniejszym artykule zostały przedstawione wyniki doświadczeń przeprowadzonych z zastosowaniem elektrycznej tomografii pojemnościowej i czujnika pomiarowego z wewnętrznymi elektrodami, do badania przepływów cieczy przez złoże w postaci ciała stałego, w doświadczalnym modelu reaktora trójfazowego.

EN

Trickle bed reactors are widely used for a number of different applications in industry. Investigations are very difficult to perform due to the opaque nature of such systems. The researches on trickle bed reactors hydrodynamics are conducted for a long time. Since now some attempt to use local probes, colorimetric and tomographic techniques were performed. However, MRJ, X-ray and gamma ray transmission tomography suffer from low temporal resolution and are cost-intensive. On the other hand, Electrical Impedance or Resistance Tomography need to be in contact with investigated substance and cannot be used for non-conducting materials. At this background Electrical Capacitance Tomography seems to be very attractive technique. In this paper, the results of performed investigations on trickle bed reactor experimental setup, with a use of Electrical Capacitance Tomography combined with a sensors comprised of internal electrodes, are presented.

13

Przegląd możliwości wykorzystania łańcuchów Markowa w rozwiązaniu tomograficznego problemu odwrotnego metodami Monte Carlo

80%

Romanowski A. , Grudzień K. , Sankowski D.

|

tom T. 13, z. 3/2

1345-1360

PL

Rozwiązanie problemu odwrotnego w tomografii pojemnościowej wymaga pokonania wielu matematycznych, a co za tym idzie, także obliczeniowych trudności. Problemy te występują zarówno w przypadku, gdy rozwiązaniem ma być zrekonstruowany obraz, jak i dla rozwiązań dających w wyniku oszacowanie wartości wybranych parametrów procesu (np. wartość koncentracji materiału obliczona w oparciu o przetwarzanie tomogramów). W niniejszym artykule przedstawiono cechy metod Monte Carlo łańcuchów Markowa {Markov chain Monte Carlo - MCMC), których zastosowanie może być jednym ze sposobów rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Opisane zostały także specyficzne własności algorytmów MCMC, przeprowadzono dyskusję na temat użycia miar funkcji gęstości prawdopodobieństwa a posteriori, konstruowania odpowiednich łańcuchów Markowa, strategii uaktualniania wartości proponowanych, wartości początkowych, wyznaczania okresu początkowego i zakończenia, a także walidacji wyników oraz przeprowadzono przegląd zastosowań rozpatrywanych metod w celu wykazania ich uniwersalności i - co za tym idzie - ewentualnej przydatności dla potrzeb ECT.

EN

In order to solve capacitance tomography inverse problem, a number of mathematical difficulties needs to be overcame. These problems exist no matter the if the solutions is the reconstructed image, or an estimation of process parameters (i.e. material concentration value calculated on the basis of post processed tomograms). This paper presents properties of Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods, which application can be a way to solve the inverse problem. Paper covers the specific properties of MCMC algorithms, discussion about using the measures of a posteriori probability density functions, construction of appropriate Markov chains, strategies for proposed values updates, initial values, determination of initial, transient period length and termination, and results validation. The last is a review of possible applications of discussed methods in order to prove its general character and moreover, eventual usefulness for ECT.

14

Wyznaczanie charakterystyki instalacji transportu pneumatycznego materiałów sypkich przy zastosowaniu dwupłaszczyznowego systemu tomografii pojemnościowej

80%

Chaniecki Z. , Grudzień K. , Romanowski A. , Sankowski D.

|

tom T. 13, z. 3/2

1257-1267

PL

Artykuł przedstawia metodę wyznaczania charakterystyki instalacji transportu pneumatycznego materiałów sypkich przy zastosowaniu dwupłaszczyznowego systemu tomografii pojemnościowej. Celem jest uzyskanie informacji niezbędnej do wypracowania prawidłowego sterowania, monitorowania i diagnozowania instalacji przemysłowej. W przypadku systemu transportu pneumatycznego celem jest m.in. zapobieganie blokowaniu rurociągu oraz niszczeniu materiału, na skutek źle dobranych parametrów transportu. Informacja diagnostyczna uzyskana przy użyciu ECT pozwala na skuteczne sterowanie procesem. Polega ono na doborze prędkości i ciśnienia medium transportowego, w celu uzyskania odpowiedniego dla danego materiału typu przepływu. Zostaną przedstawione wyniki tomograficznych pomiarów przepływu dla różnych nastaw falowników sterujących dmuchawą powietrza i rotora podajnika materiału. Na tej podstawie buduje się charakterystykę stanów pracy instalacji transportu pneumatycznego przy określonej prędkości gazu i wydajności przepływu masy. Zebrane wyniki wykorzystane będą przy sterowaniu instalacją transportu pneumatycznego.

EN

This paper reveals a methodology of determination of the bulk solids pneumatic transport installation properties using twin plane electrical capacitance tomography system. The focus is to obtain information necessary for development of proper monitoring, diagnose and control of industrial installation. In case of pneumatic conveying the ultimate goal is to prevent pipeline blockage and material degradation as a result of misadjusted transportation parameters. Diagnostic information coming from ECT allows the effective process control. This consists in velocity and pressure settings, in order to get the appropriate, for given medium, flow regime. In this paper there are flow results for different settings of choppers controlling the air blowjets and rotating feeder. On this basis, the work states characteristics of the pneumatic installation will be constructed.

15

Oprogramowanie wspomagające analizę i przetwarzanie obrazów tomograficznych

80%

Sztuka P. , Grudzień K. , Romanowski A.

|

tom T. 10, z. 3

209-219

PL

Tomografia procesowa jest techniką pomiarową pozwalającą wizualizować w postaci dwu- bądź trójwymiarowego obrazu rozkład materiału w przestrzeni pomiarowej czujnika. Informacja wizyjna otrzymana za pomocą technik tomograficznych, a szczególnie jej analiza i przetworzenie, pozwala na badanie czasowo-przestrzennych zjawisk fizycznych mających miejsce podczas złożonych procesów przemysłowych, jak również na ich monitorowanie oraz kontrolę. W większości zastosowań technik tomograficznych pierwszym etapem pozyskiwania informacji na temat stanu procesu przemysłowego jest rekonstrukcja obrazu tomograficznego. Jednak swoje zalety tomografia uwidacznia w momencie zastosowania metod analizy i przetwarzania obrazów. Artykuł ten prezentuje aplikację z zaimplementowanymi metodami analizy i przetwarzania obrazów zaadaptowanymi na potrzeby badań przepływu pneumatycznego materiałów sypkich.

EN

The process tomography is a measurement technique, which allows to visualise material distribution inside sensor space in form of 2D or 3D images. The visualization information obtained with aid of tomography system, particularly the analysis and processing of images, enables investigation of spatial-temporal physical phenomena during complex and dynamic industrial processes as well as their monitoring and eventually control. In most cases the first step of information gathering about process is image reconstruction. However the application of process tomography is even more valuable and clearly visible when image analysis is conducted afterwards. This paper presents original software developed for tomographic image analysis. There are new algorithms dedicated for pneumatic conveying process study implemented in this application.

16

Wyznaczanie gęstości upakowania materiału w silosie na podstawie danych pomiarowych elektrycznej tomografii pojemnościowej (ECT)

71%

Grudzień K. , Niedostatkiewicz M. , Chaniecki Z. , Romanowski A. , Sankowski D.

|

tom T. 13, z. 3/2

1285-1295

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie tomografii pojemnościowej do pomiaru zmian porowatości materiałów sypkich w trakcie opróżniania silosów. Autorzy koncentrują się na wyznaczeniu dokładnej zależności między wartością zmiany koncentracji materiału sypkiego a zmianami pojemności międzyelektrodowych czujnika pomiarowego. Zmiany koncentracji przedstawione zostały w formie zmian wartości wskaźnika porowatości materiału sypkiego. Określenie relacji między dynamicznymi zmianami koncentracji materiału a spowodowanymi tym faktem zmianami pojemności pomiarowych pozwoli na oszacowanie błędu wyznaczania koncentracji materiału w celu ilościowej analizy danych pomiarowych. Dodatkowo umożliwi to lepsze wykorzystanie tomografów pojemnościowych w systemach kontroli i sterowania procesem przemysłowym. W artykule przedstawiono wstępne wyniki analizy dla przypadku napełniania i składowania piasku w silosie ze ścianami gładkimi. Prezentowane wyniki badań stanowią część programu badawczego którego celem jest opracowanie tomograficznego systemu do bezinwazyjnej diagnostyki przepływu materiału sypkiego w silosach.

EN

This paper describes the application of Electrical Capacitance Tomography (ECT) to measurement of porosity changes in bulk solid during the process of silo unloading. Authors focus on identification of the strict relationship between the change of bulk solid concentration and measured sensor inter-electrode capacitance records. The concentration changes are showed in the form of bulk solid porosity indicator value changes. The derivation of the relationship between dynamic material concentration changes and resulting capacitance changes will allow to estimate the error of the material concentration determination. This will be helpful in quantitative analysis of measurement data. In addition, this will also help in better utilization of capacitance tomography systems in industrial control systems. This paper presents preliminary results of analysis for loading and storing of sand in smooth-wall silo. Presented results are part of the wider research programme targeted in development of the tomographical system for noninvasive diagnostic of material flow in silos.

17

Ilościowa analiza porowatości materiału sypkiego z zastosowaniem systemu tomografii promieniowania X

71%

Grudzień K. , Adrien J. , Babout L. , Romanowski A. , Chaniecki Z.

|

tom T. 13, z. 3/2

1269-1284

PL

Artykuł opisuje możliwości zastosowania tomografu opartego na promieniowaniu X do pomiaru porowatości materiału sypkiego o gęstym upakowaniu, znajdującego się w prostokątnym modelu silosu. Otrzymane wstępne wyniki prac doświadczalnych ukazują możliwości pomiarowe użytego systemu. Zaprezentowane rezultaty dotyczą statycznego pomiaru piasku w silosie. Porównane zostały dwa różne obszary silosu, z różnym rodzajem upakowania piasku i przeprowadzona została analiza jakościowa uzyskanych wyników. Przedstawiono również teoretyczny opis wpływu parametrów poszczególnych składników tomografu X na jakość uzyskiwanych rezultatów. Została przedyskutowana procedura przygotowania i dobrania najodpowiedniejszych ustawień narzędzia pomiarowego w celu jak najlepszej analizy ilościowej obrazów tomograficznych.

EN

Paper presents feasibility study of X Ray tomography system application to porosity measurement of dense packed bulk solid in rectangular silo model. Obtained preliminary experimental results reveal the measurement capabilities of the tested system. Results presented are for static measurement of silo sand filling. There is a comparison between two different silo regions, with different packing density values of sand, and qualitative analysis of results is performed. Theoretical description of distinct parameters of X Ray tomography system parts influence on quality of obtained results is presented. Additionally, the discussion on procedure of preparation and adjustment of measurement system parameters in order to achieve best data for quantitative analysis of tomography images is cover in this paper.

18

Diagnostic System of Gravitational Solid Flow Based on Weight and Accelerometer Signal Analysis Using Wireless Data Transmission Technology

61%

Chaniecki Z. , Grudzień K. , Jaworski T. , Rybak G. , Romanowski A. , Sankowski D.

Image Processing & Communications

|

2012

|

tom Vol. 17, no. 4

319--326

EN

The paper presents results of the scale-up silo flow investigation in based on accelerometer signal analysis and Wi-Fi transmission, performed in distributed laboratory environment. Prepared, by the authors, a set of 8 accelerometers allows to measure a three-dimensional acceleration vector. The accelerometers were located outside silo, on its perimeter. The accelerometers signal changes allowed to analyze dynamic behavior of solid (vibrations/pulsations) at silo wall during discharging process. These dynamic effects are caused by stick-slip friction between the wall and the granular material. Information about the material pulsations and vibrations is crucial for monitoring the interaction between silo construction and particle during flow. Additionally such spatial position of accelerometers sensor allowed to collect information about nonsymmetrical flow inside silo.

19

Wizualizacja 4D ECT w czasie rzeczywistym przemysłowych procesów przepływu grawitacyjnego materiałów sypkich

61%

Banasiak R. , Wajman R. , Chaniecki Z. , Grudzień K. , Romanowski A. , Betiuk J.

|

2008

|

tom T. 12, z. 3

863-869

PL

W artykule przedstawiony został system tomografii pojemnościowej do nieinwazyjnej trójwymiarowej wizualizacji w czasie rzeczywistym charakterystycznych zmian koncentracji materiału sypkiego, występujących podczas grawitacyjnego opróżniania zbiorników (silosów). Zaproponowano metodę trójwymiarowej konstrukcji obrazów w czasie rzeczywistym oraz zaprezentowano możliwość implementacji biblioteki VTK na potrzeby efektywnej prezentacji trójwymiarowych tomogramów.

EN

This paper presents the system of Electrical Capacitance Tomography (ECT) for non-invasive three-dimensional in real-time imaging of solid material concentration during gravitational silo discharging. The three-dimensional image reconstruction method was presented. Additionally, the implementation of VTK library was shown for three-dimensional tomograms presentation.