靜電層析成像（Electrostatic Tomography,簡稱EST）技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單,實(shí)時(shí)快速成像,無激勵(lì)、非侵入式測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),是一種新型的信息檢測(cè)技術(shù)。目前靜電層析成像技術(shù)可應(yīng)用于氣固兩相流流動(dòng)參數(shù)檢測(cè),如流速、濃度、質(zhì)量、流型等相關(guān)參數(shù)檢測(cè),本論文的研究重點(diǎn)是靜電層析成像技術(shù)應(yīng)用于氣固兩相流流型監(jiān)測(cè),它在電力化工等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景�；趯�(duì)靜電層析成像技術(shù)原理的闡述分析,以及對(duì)陣列式靜電傳感器的仿真研究,在本文中設(shè)計(jì)制作了一種新型的靜電成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括16電極陣列式靜電傳感器,數(shù)據(jù)獲取硬件電路裝置,以及圖像重建算法的上位機(jī)平臺(tái)軟件。同時(shí)論文還在模擬的顆粒流裝置上對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的所有功能進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證研究,得到了許多有益的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和結(jié)果,具體描述如下。基于靜電傳感器空間靈敏度的三維仿真研究結(jié)果,對(duì)16電極陣列式靜電傳感器的主體結(jié)構(gòu)尺寸以及電極形狀尺寸進(jìn)行了優(yōu)化和設(shè)計(jì),并對(duì)傳感器進(jìn)行了加工制作。根據(jù)所制作傳感器實(shí)際特性的分析,設(shè)計(jì)了傳感器的信號(hào)獲取電路,主要由電荷放大、程控放大以及整流濾波三部分電路所組成,能夠?qū)崿F(xiàn)靜電傳感器極板感應(yīng)電荷信號(hào)的有效測(cè)量和獲取。通過... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：118 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１靜電成像系統(tǒng)的構(gòu)成??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＥＳＴ?ｓｙｓｔｅｍ??

?（２－５）??其中，導(dǎo)體感應(yīng)得到的電荷量么與帶電顆粒所攜帶的電荷仏完全相等。但??是在靜電傳感器中，測(cè)量極板采用了是開放式的結(jié)構(gòu)，如圖２＿２所示，該種極板結(jié)??構(gòu)使得其無法將帶電顆粒所發(fā)射的電力線全部捕獲。??測(cè)量極板??＼??＾?＾帶電??顆粒??圖２－２傳感器極板靜電感應(yīng)現(xiàn)象??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ?ｏｆ?ｐｏｌａｒ?ｐｌａｔｅｓ?ｉｎ?ｓｅｎｓｏｒ??在該種傳感器極板結(jié)構(gòu)下，極板的感應(yīng)電荷量還與極板的面積大小相關(guān)，其??計(jì)算公式為：??Ｑｐ，ａ，ｅ＝￡＼ｓＥｄｓ＾Ｑｐ?（２－６）??將靜電傳感器的測(cè)量極板模型置于傳感器敏感場域中進(jìn)行分析，結(jié)合式（２－４）??用于描述敏感場的Ｐｏｉｓｓｏｎ方程和邊界條件，可得到場域內(nèi)靜電傳感器的測(cè)量極板??上感應(yīng)電荷量為：??１２??

在早期的研宄中，結(jié)合傳感器的靜電感應(yīng)測(cè)量原理，波蘭科學(xué)家ＪＢＧａｊｅｗｓｋｉ??通過對(duì)靜電傳感器中帶電粒子與測(cè)量極板之間電路模型進(jìn)行分析［３３，３４］，設(shè)計(jì)提出??傳感器敏感場域中的帶電電荷與測(cè)量電極感應(yīng)電荷的等效電路圖，如圖２－３所示。??？（Ｖｉ）?Ｃｎ?Ｑ（Ｖ２）??？?????？??Ｒｉｏ?＾?Ｒｉ２?＼ｒ．２〇??Ｃｉｏ?＼Ｃ２０??丫??ＧＮＰ??Ｉ??７７７７７７７７??圖２－３敏感場中電荷感應(yīng)系統(tǒng)的等效電路圖??Ｆｉｇ．?２－３?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｗｏ－ｃｈａｒｇｅｄ?ｂｏｄｉｅｓ?ｓｙｓｔｅｍ?ｉｎ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?ｆｉｅｌｄ??１３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]陣列式靜電傳感器成像系統(tǒng)研究[D]. 穆星達(dá).北京交通大學(xué) 2016
[2]氣/固兩相流流速測(cè)量的靜電法研究[D]. 高倩.北京交通大學(xué) 2011
[3]電學(xué)層析成像圖像重建算法研究及軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 何泳成.天津大學(xué) 2010
[4]電磁場有限元分析技術(shù)的研究和實(shí)現(xiàn)[D]. 曲利巖.浙江大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3540234