一、电容层析成像技术在气液两相流检测中的应用研究（论文文献综述）
宋畅[1]（2021）在《滑油回油系统油气两相流测量技术研究》文中研究指明航空发动机回油系统起着收集完成润滑和冷却作用的润滑油,以保证航空发动机系统内润滑油的正常循环。由于轴承的高速旋转搅拌的作用,润滑油与空气相互混合,在回油管道中形成了复杂的油气两相流。开展回油管路中油气两相流参数检测的研究工作,对了解回油管路的工作状态具有重要的实际应用意义。但是由于回油管路中油气两相流动复杂多变,其参数检测存在着很多问题需要解决。本文针对回油系统中的润滑油-空气两相流,设计了适用于回油管路的电容层析成像传感器,并结合主成分分析方法、K-means聚类算法和主成分回归方法,实现了水平管道内润滑油-空气两相流的流型辨识和空隙率测量。本文的主要工作和贡献如下:1.设计了适用于润滑油回油管路的8电极ECT（Electrical Capacitance Tomography）传感器,其中包含了绝缘管道、电极阵列和屏蔽罩,实现了对反映油气两相介质在管道中分布状况的电容信号的采集。2.基于8电极ECT传感器,结合主成分分析方法、K-means聚类算法和主成分回归方法,实现了水平管道内油气两相流的流型辨识和空隙率测量。利用反映油气两相介质分布状态的电容信号建立了流型辨识模型和空隙率测量模型,并验证了所建立的模型是可行的。3.设计并搭建了润滑油-空气两相流实验装置,进行了油气两相流流型与空隙率的实验研究。结果表明,流型辨识准确率可达95%以上,截面空隙率的最大绝对误差在10%以内。
何学楷[2]（2021）在《非接触式电阻抗层析成像技术及图像重建算法研究》文中指出气液两相流在日常生活和工业生产中广泛存在,由于其复杂性,对气液两相流进行状态监测和参数测量一直是相关领域内的难点。目前,电容耦合式电阻抗层析成像技术（Capacitively Coupled Electrical Impedance Tomography,简称CCEIT）是一种新型的对气液两相流进行动态监测和参数测量的技术。它具有非接触式测量和同时利用气液两相流的实部信息和虚部信息来进行相关测量等优点。但目前对CCEIT技术的研究仍不充分。一方面是其硬件系统仍需要完善,尤其是目前CCEIT技术未考虑传感器的屏蔽设计。另一方面,现有的气液两相流图像重建算法研究比较匮乏,亟需提出能充分挖掘CCEIT技术潜能的图像重建算法。本学位论文针对CCEIT技术存在的不足展开研究。主要包括:1)对三种不同的传感器构型的对比研究以及硬件系统的完善。2)将无监督聚类算法引入气液两相流图像重建中,提出了两种新型图像重建方法。本学位论文的主要工作和创新点如下:1.对比分析了三种不同的传感器构型。本文通过在CCEIT的传感器设计中引入外部屏蔽罩和径向电极,研究了三种不同的传感器构型下的电路模型、边界条件和灵敏场分布特性。根据研究结果,本文完善了 CCEIT技术的硬件系统并搭建了一套12电极非接触式电阻抗层析成像（Contactless Impedance Tomography,简称CIT）系统样机。2.基于线性反投影（Linear Back Projection,简称LBP）算法和高斯混合模型（Gaussian Mixture Model,简称GMM）聚类算法,本文提出了一种适用于CIT技术的图像重建算法,即LBP+GMM算法。利用上述系统样机进行的图像重建实验结果表明所提出的LBP+GMM算法是有效的。与其他传统的图像重建算法相比,LBP+GMM算法能够在较少的先验知识和人工干预的情况下,获得较高质量的重建图像,其相对图像误差不超过7.9%。3.基于LBP算法和具有噪声的基于密度的空间聚类（Density-based Spatial Clustering of Applications with Noise,简称 DBSC AN）算法,本文提出了一 种新型图像重建算法,即LBP+DBSCAN算法。利用上述系统样机进行的图像重建实验结果表明所提出的LBP+DBSCAN算法是可行的,与其他图像重建算法相比,LBP+DBSCAN算法需要更少的先验知识和预设经验参数,避免了人工干预对图像重建质量的影响,且其图像重建质量较好,相对图像误差不超过6.1%。4.为了充分利用电阻抗的各部分信息,本文在LBP+DBSCAN算法的基础上,提出了一种图像融合策略。基于均方误差（Mean Square Error,简称MSE）图像评估指标,本文对LBP+DBSCAN算法获得的基于电阻抗实部和虚部信息的图像进行像素级图像加权融合。图像融合实验表明,本文提出的图像融合策略是可行的,融合图像的质量有了进一步的提升,其相对图像误差不超过4.1%。
戴振韬[3]（2020）在《小通道泡状流和段塞流相分布光学检测研究》文中提出小通道气液两相流广泛存在于能源、石油和化工等领域,针对该流动过程的参数检测研究不仅可以为工业生产的安全、高效运行提供支持和保障,还可以为科学研究和理论建模提供有效的数据来源。然而,由于小通道流动过程本身的复杂特性,现有的气液两相流参数检测方法仍然有待完善。本文基于光学检测技术与几何光学原理,对小通道泡状流和段塞流的相分布测量方法进行了研究。本文的主要工作内容和创新点如下:1.设计并搭建了一套适用于小通道气液两相流的光学检测系统。该系统采用两束片状激光分别从水平、竖直方向垂直照射被测管道,同时,采用两片高速CMOS传感器测量经气液两相流折射后产生的光强分布,通过光强分布信息实现小通道气液两相流的相分布测量。2.提出了 一种适用于小通道泡状流和段塞流的相分布测量新方法。首先,采用中心位置及半轴长度可变的椭圆近似描述泡状流和段塞流的截面相分布（记相分布参数为（x,y,a,b））,并基于几何光学原理计算片状激光束经过气液两相流后产生的光强分布。然后,提取光强分布特征量并分析其与相分布参数（x,y,a,b）之间的关系,在此基础上,建立小通道泡状流和段塞流的相分布测量模型。最后,利用最小二乘方法对所建立的相分布测量模型进行辨识。3.基于所建立的相分布测量模型,实现了小通道气液两相流的气泡及段塞轮廓重建。根据多组光强分布测量结果,可以获得不同采样时刻的气液相分布情况,由此可以进一步实现气泡或段塞轮廓的重建。实验结果表明,本文研究的方法是有效的,利用光强分布数据可以重建气泡、段塞的轮廓。4.基于所建立的相分布测量模型,提出了一种适用于小通道段塞流的液膜厚度估计方法。根据多组光强分布测量数据,可以获得不同采样时刻的气液相分布情况并进一步计算出液膜厚度估计值。实验结果表明,本文提出的液膜厚度估计方法是可行的,采用该方法获得的液膜厚度估计结果与现有经验公式相比具有较好的一致性。
李坤[4]（2019）在《电阻抗层析目标高精度提取与两相流三维可视化方法研究》文中进行了进一步梳理两相流广泛存在于石油、化工、能源、动力和制药等工业过程中,两相流的准确测量与高质量可视化对于理解与预测流体动力学、过程操作与控制、分析与优化流体控制装置都有着重大意义。由于两相流中存在相界面、波动现象、空间结构等复杂因素的相互作用,使得两相流中的相分布和流动形态复杂多变。因此,对两相流动过程与状态的详细描述,以及对各相的准确测量与高质量可视化给工程师和科研人员带来了巨大挑战。本文在分析研究国内外两相流测量与可视化技术的基础上,采用电阻抗层析成像技术（Electrical Impedance Tomography,EIT）开展相关研究,并提出了目标高精度提取与两相流三维可视化的方法,旨在提高EIT在两相流目标测量的精度与增强EIT测量结果在显示流型现象和揭示流动机理上的视觉效果。本文主要完成的工作和创新点如下:从电阻抗成像基础理论出发,详细讨论和分析了EIT电极尺寸对电场特性的影响。针对点电极影响有限元仿真精度的问题,提出了一种基于电极节点分组的EIT有限元仿真,并以此优化了EIT正逆问题的求解过程,有效降低了电极尺寸在EIT有限元仿真结果中引入的误差,提高了EIT正问题和灵敏度矩阵的求解精度。同时对常用图像重建算法进行了评估比较,并分析了各种算法的优缺点,在EIT应用中要根据实际的重建目标和要求选择合适的图像重建算法。针对EIT重建图像中存在严重伪影的问题,提出了一种基于尺寸投影和测量参数相关联的目标高精度提取方法。该方法将EIT测量参数引入到目标提取过程进行多步优化,以实现EIT重建图像中被测目标的边界、大小等定量信息高精度提取。通过仿真实验、静态与动态测量实验验证了所提出的尺寸投影法可有效地提高目标测量的精度。针对气液两相流三维可视化的需求和目标测量的基础,提出了一种基于尺寸投影与气泡映射相融合的三维可视化方法,可详细显示气泡尺寸、形状和位置等信息,改善了EIT测量对气液两相流中气泡的可视化结果。通过开展水平、垂直管道中的气液两相流实验验证了该方法的有效性,并对其中关键性参数的影响进行了讨论。此外,还对在线EIT成像算法在气液两相流上的测量性能进行了分析评估,结果表明灵敏度反投影算法适合于水平气液两相流测量成像,而改进的灵敏度反投影算法适合于垂直气液两相流测量成像。针对固液两相流测量与流动状态监测问题,提出了一种采用双平面的EIT系统对固液两相流进行可视化监测的方案,可以实现对固相截面积分数和轴向速度的测量,以及对固体颗粒在管道横截面上分布情况的可视化监测。通过固液两相流实验初步验证了该方案的可行性,结果表明EIT监测的可视化效果与高速相机记录的流动现场一致性较好,并且实验揭示的固液两相流现象与理论相符合。
潘志成[5]（2019）在《气液两相流气泡与液滴尺寸分布数字图像测量技术研究》文中研究说明气液两相流广泛存在和应用于能源、化工、石油、制冷、航空航天、环境保护、生命科学等许多领域。气泡和液滴作为气液两相流中的重要组成对象,决定了气液相接触面积以及相间传质和传热,进而直接影响工业反应的速率,因此气泡与液滴参数测量对于过程控制及气液两相流系统优化具有十分重要的意义。本文提出一种基于数字图像处理技术的气泡与液滴尺寸分布测量方法,并将其应用于鼓泡床气泡特性和燃油雾化液滴分布特性试验研究中,实验验证了数字图像处理技术的有效性。首先,介绍了稀疏气泡的图像滤波、图像增强、二值化、数字形态学等图像预处理方法,比较了不同图像滤波方法、图像增强方法、二值化方法的效果,最后确定了采用中值滤波、图像线性变换增强、大津法二值化、Canny算法边缘提取的技术路线,获得了气泡形状特征参数。针对气泡识别过程中密集气泡易发生重叠的问题,提出了基于曲率计算的凹点匹配与圆周拟合的重叠气泡分割与轮廓重构算法,得到气泡分割后的重构图像,减少了重叠气泡的测量误差。其次,搭建了鼓泡床气泡试验系统,开展了鼓泡床气泡尺寸分布特性研究,利用基于曲率计算的凹点匹配与圆周拟合的重叠气泡分割与轮廓重构算法分析了气泡的尺寸分布规律。结果表明:该算法不仅能够有效地从图像中提取轮廓清晰完整的气泡,而且能够对图像粘连重叠的气泡进行准确分割,进而获得气泡尺寸分布。分析了气泡尺寸随气体流量的变化规律。结果表明,随着气体流量的增加,小气泡的数量急剧增加,同时产生更大的气泡;气泡的最大直径和Sauter平均直径都随着气体流量的增加而增大。然后,搭建了转杯式燃烧器燃油雾化特性试验台,结合雾化液滴尺寸分布数字图像测量技术,开展了转杯式雾化喷嘴的燃油雾化特性实验研究,分析了一次风量、转杯转速、燃油量等参数对燃油雾化粒径的影响。试验结果表明:燃油雾化场中,燃油液滴尺寸在远离喷嘴的过程中呈现先减小后增大的趋势,雾化油滴总体在小尺寸范围内分布均匀;燃油液滴尺寸随转杯转速、一次风量的增大而减小。最后,在MATLAB/GUI的平台上,设计开发了颗粒（气泡和液滴）粒径分布图像测量技术可视化操作界面,该软件具备了以下功能:一是图像预处理功能,可实现对颗粒图像的增强;二是集成图像粒度分析算法实现颗粒粒径分布统计测量;三是图像批量处理功能,可对不同尺度范围的颗粒分别给出分布结果。
姜燕丹[6]（2019）在《超声波技术在复杂流体参数测量中的应用》文中提出流体广泛存在于化学工业和能源工业等工业过程中,其参数的有效测量是过程建模、预测、控制和设计的关键。但是,由于流体的流动特性复杂多变,其参数测量是一个具有重大研究意义但仍未得到较好解决的问题。超声波技术具有适应性强、测量范围广、无可动部件等诸多优点,为解决复杂流体的参数测量问题提供了有效的手段,展现出了很好的应用前景,成为近年来流体参数测量领域中的研究热点之一。本论文开展了超声波技术在气体和气液两相流等常见复杂流体参数测量中的应用研究,为解决现有的流体参数测量问题提供新的思路。本文的主要创新点和贡献如下:1.为克服现有的超声波渡越时间测量方法对信号信息利用不全面,难以满足日益增长的工业测量要求等问题,本文引入模型拟合技术和最优化方法,提出了一种基于模型的超声波渡越时间测量新方法。该方法采用多脉冲激励的方式来获得具有更高能量和信噪比的超声波信号。首先,引入零相位滤波器和带参考信号的独立分量分析方法对超声波实测信号进行预处理;然后,建立多脉冲激励模式下的超声波接收信号数学模型,利用改进后的最速下降法实现实测信号与模型信号的拟合并获得渡越时间的全局最优估计;最后,基于获得的顺、逆流渡越时间计算得到气体流量测量值。渡越时间测量实验和气体流量测量动态实验验证了所提出的渡越时间测量新方法的可行性和有效性。在5.0m3/h到50.0m3/h的流量范围内,气体流量测量的最大相对误差和重复性分别为3.27%和1.99%;在50.0m3/h到500.0m3/h的流量段内,气体流量测量的最大相对误差和重复性分别为 1.43%和 0.51%。2.为了克服单一声道布置方式的超声波流量计中流体流速场分布不均以及流体内部扰动会对测量造成不利影响等问题,结合“Z”型和“V”型两种不同的声道布置方式的优点,研发了新型混合构型双声道超声波流量传感器。该传感器通过将“Z”型和“V”型换能器对安装在不同的管道平面上来获取不同的流速剖面信息,以获得更多的流速场分布和流体内部特征信息,提高测量精度。同时,在信号处理方面沿用模型法的思路,寻求适用于混合构型流量传感器的滤波手段和最优化算法,引入Butterworth带通滤波器和混合型高斯牛顿结构的BFGS算法,提出了一种新的基于模型的渡越时间测量方法。基于所研发的传感器和所提出的渡越时间测量方法,研发了新型混合构型双声道超声波气体流量计样机并开展了气体流量测量实验。实验结果表明,该新型混合构型超声波流量传感器的研发是成功的,其相较于单一构型的传感器具有更好的测量性能。在50.0m3/h～500.0m3/h的常规流量段内,未经校正的气体流量测量最大相对误差和重复性分别为1.80%和0.38%。3.针对气液两相流电容耦合电阻层析成像（Capacitively Coupled Electrical Resistance Tomography,CCERT）系统在层状流测量中的不足,引入超声波技术,建立了气液两相层状流相界面测量模型并研究了换能器安装夹角对测量性能的影响。基于超声波技术和CCERT研发了非接触式融合型传感器。通过对超声波渡越时间的测量来获取准确的层状流相界面信息并实现对CCERT图像的校正,弥补气液两相层状流CCERT图像的相界面信息缺失问题,提高相分布图像的重建精度和后续的流态监测以及相含率测量等参数测量性能。在层状流、环状流、段塞流、泡状流等气液两相流典型流型下开展了静态测量实验,通过对比引入超声波技术前后的气液两相流C CERT系统的图像重建效果和相含率测量误差,验证了所研发传感器的有效性,表明了超声波技术的引入可以有效提高气液两相流CCERT系统的整体测量性能。本文针对超声波气体流量测量问题,从信号处理和传感器构型两方面切入,一方面引入模型拟合技术和最优化方法,提出了基于模型的超声波渡越时间测量新方法并验证了该方法在渡越时间和流量测量中的可行性和有效性;另一方面通过对两种具有互补特性的声道布置方式（“Z”型声道布置方式和“V”型声道布置方式）进行结合,研发了一种新型混合构型双声道超声波流量传感器,为克服流速场不均匀和流体内部扰动等问题对测量造成的不利影响提供新的思路。此外,引入超声波技术开展了气液两相流测量相关的拓展研究,针对现有的气液两相流CCERT系统的典型问题,研发了基于超声波技术和CCERT的非接触式融合型传感器,通过建立基于超声波技术的气液两相层状流相界面测量模型弥补了气液两相流CCERT系统在层状流测量中的不足,提高了气液两相流相含率测量的精度,为后续的研究提供借鉴。
郭雅欣[7]（2019）在《基于电容层析成像系统的气液搅拌混合特性分析》文中指出搅拌混合在工业生产中往往是最必不可少的环节,常用于冶金、化工、制药等领域。搅拌混合的目的是为了尽快达到物料体系的混合均匀性,进而促进反应的进行。因此,如何获得气液搅拌混合体系的均匀性有效量化,进一步提高搅拌效率,对于搅拌反应器的设计优化以及节能降耗具有重要的意义。传统的高速摄像机拍摄技术由于拍摄反光等因素仅能获取混合过程气泡重叠后的图像,亟需一种多相流可视化的方法对冶金过程内部流动混合状态进行研究并探索。电容层析成像技术由于其具有非辐射、非侵入、速度快等特点,可以实时采集混合过程内部相分布图,使得电容层析成像系统（ECT）具有冶金工业应用潜力。本文围绕搅拌反应器内气液混合效果的评价,运用计算分形维数、数字图像处理技术以及统计学理论,对搅拌反应器内气液混合效果的评价方法及应用开展了比较系统的研究。内容主要涉及气液搅拌混合实验的设计、气液混合效果的logistics评价方法及其模型研究、气液混合效果的定性分析和定量分析。本文对搅拌混合效果评价的基本理论进行了综述。搭建了基于电容层析成像系统的顶吹气液搅拌混合实验台,目的在于阐述并提出一种简单的气液混合效果的logistics模型评价新方法,该方法可以同时实现最短混匀时间的测定和气泡生长不同阶段的测定。通过实验研究不同的顶吹喷枪流量、喷枪插入深度和喷枪数量对混合效果的影响,结果表明:基于分形维数的logistics曲线随着时间的演化趋势呈S型增长,其拐点处对应的混合时间即为最短混匀时间,混匀时间越小,气液两相混合效果越好;随着喷吹流量和喷枪插入深度的不断增大,其最短混匀时间大致呈减小趋势,实验结果表明最佳工况的喷吹流量为Q=0.65 L/h、喷枪插入深度为L=4 cm,其对应的混匀时间最小;采用双喷枪喷吹方式,随着时间的演化,Logistics曲线的平台期拐点所对应的最短混匀时间并不是随着喷吹流量的增大而减小,反而喷吹流量过大会使混合效果得到适得其反的作用。同时引入欧拉示性数表征了气液混合过程中气泡拓扑不变量演化规律。其次,对气液混合效果的定性特征进行了分析。研究了混合效果的统计学规律,通过获取不同搅拌条件下电容值时间序列柱状图,结果发现不同实验工况电容值都近似符合正态分布;为了清晰的描述正态分布拟合的准确性,计算其概率分布图,根据曲线拟合程度来判断混合效果的好坏。实验证明越好的混合效果其概率分布函数中拟合曲线的拟合程度越好。
顾浩[8]（2019）在《基于层析成像的相关流量测量方法研究》文中研究表明两相流测量普遍存在于工业生产领域,但是因两相流测量的复杂性与特殊性导致两相流参数检测难以获得很高的测量精度。两相流测量包含流体流型识别和流动参数检测,现阶段两相流的测量方法多种多样,其中层析成像法在两相流测量中具有广泛的应用。层析成像法在对流体流型进行识别时有着较高的流型识别率,但是很难得到流体流速、流量等流动参数的精确测量结果。本文基于层析成像技术（ET）结合传统的相关流量测量方法,实现了气液两相流的相含率、流速以及液相流量等流动参数的准确测量。本文着重对电阻层析成像技术（ERT）与相关流量测量方法的工作原理和实现方法进行了探讨研究。利用ERT成像系统获取A、B两截面气液两相流层析成像的图像,从而检测出流体的流型以及气液两相相含率变化与分布等特征参数信息。基于频域傅里叶变换（FFT）结合相关流量测量原理对两相流中的气相流速进行计算,结合相含率求得气相流量;基于Mallat二维离散小波对层析成像图像进行三层分解,提取图像的纹理特征;将气相流量与提取的图像纹理特征作为输入量,液相流量作为输出量,建立基于BP神经网络的液相流量测量模型。通过200组样本训练与测试成功构建出液相流量测量模型,并对其性能进行分析。通过实际实验验证,基于层析成像的相关流量测量方法的测量精确度可以达到4%以内,基本满足工业测量要求,证明该流量测量方法的可行性与有效性。
张志强[9]（2012）在《基于电学及射线成像技术的两相流可视化研究》文中进行了进一步梳理两/多相流体的流动过程不仅是日常生活和自然界的常见现象，而且广泛存在于能源、石油、化工、冶金、制冷、宇航、医药、食品等现代工业过程中。其流动参数的测量，对于国民经济发展、资源的合理有效的利用有重大而深远的意义。然而，在两/多相流的流动过程中，由于相间流动特性差异、相间界面复杂多变，使得多相流参数的精确测量一直是科学研究和工业过程中的热点和难点。因此，课题的研究从多相流可视化测量的角度出发，对多相流的可视化测量手段，特别是层析成像技术进行了研究和分析，开发新型可视化测试传感器用于多相流的过程参数的测量和分析。主要完成的工作如下：1、基于FPGA技术及CompcatPCI技术，设计并成功搭建了一套数字化电阻层析成像系统。该系统采用工业标准CompactPCI总线协议，具有稳定性强，传输速度快，可扩展性强等优点。基于FPGA技术实现了数字解调等数字信号处理方法，提高了电阻层析成像系统的数据采集速度。成像实验测试结果证明，该数字化电阻层析成像系统具有1300幅/秒以上的采集速度，60分贝以上的信噪比和良好的成像性能，能够满足导电物质为连续相的大多数工况的检测要求。2、基于电容法测量原理，提出了一种基于多段电极的轴向步进法激励模式。仿真结果证明，在该模式下，系统测试得到的数据进行简单的处理后，其特征能够直接进行流型识别，不同液位层流的数据也具有明显的特征。该方法主要考察两相流体容性信息在由局部测量到全局测量过程中的信息响应特征。3、基于电容法测量原理，开发了可应用于环形流通区域中两相流的可视化测量的环域局部聚焦成像传感器。传感器的灵敏度分析和仿真成像结果表明，该传感器具有良好的灵敏度；通过传感器的测量数据，无需进行复杂的成像算法，可直接进行环域两相流分布的成像，提供了一种针对环域流通工况下两相流的可视化测试方法。4、利用Wire-Mesh传感器和超快X射线成像传感器进行了垂直上升管道气液两相流的泡状流和弹状流的实验。对试验数据进行处理分析，提取出截面相含率的径向分布，气相速度的径向分布和气泡大小分布等特征。实验分析结果证明，利用Wire-Mesh传感器和超快X射线成像传感器，在测量流体流动瞬时过程，具有较高的空间分辨率和时间分辨率，提供了一种测量快速流动两相流瞬态参数测量的可行性方法。通过该两种传感器图像数据提取的气相含率径向分布具有很高的一致性，偏差在4%以内；利用相关算法能够计算出气相速度径向分布；在得到气相截面含率和气相速度后，可以进行气泡大小计算，最终得到气泡大小分布情况，结果显示，在测量气泡大小分布时，在泡状流流型下，两种传感器能够得到非常一致的结果。
李守晓[10]（2012）在《电学成像算法及气固两相流研究》文中研究说明电学层析成像技术是一种非侵入可视化测量技术，由于该技术具有响应快、无损伤、成本低廉等优点，在医学临床监护和工业多相流检测等领域具有广阔的前景。本课题主要对电学成像的图像重建算法、电极优化及气固两相流的流动参数测量展开讨论，本文的主要工作及结果简单总结如下：1、在深入讨论图像成像算法的基础上，提出一种基于三维模型的改进正则化的电阻成像算法（HTIK）。针对迭代Tikhonov算法系数选择问题，提出基于同伦映射的方法，并利用非线性函Sigmoid调节正则化参数，以获得的图像灰度值作为迭代Tikhonov法的初始值进行迭代，重建敏感场图像。仿真及实验结果表明，该方法有效地改进了电阻层析成像的成像质量。2、为提高电学成像系统重建图像质量，提出基于图像融合的电学成像方法。通过电磁场有限元仿真软件COMSOL构建ECT传感器模型进行仿真研究，分别通过共轭梯度算法和奇异值分解算法重建图像，运用基于小波变换的图像融合方法对图像进行处理。仿真及实验结果表明该方法有效改进了ECT成像质量。然后用COMSOL建立ERT模型，运用小波融合算法进行融合，经过仿真和实验证明该方法可以提高ERT成像质量。3、为了估计电极数与成像质量之间的关系，通过COMSOL分别建立4、8、12、16、20、24、28个电极的电阻层析成像的三维模型，然后分别通过Landweber算法、共轭梯度算法和截断奇异值算法进行成像仿真。通过结果对比表明，12个电极的三维电阻层析成像模型为最佳选择。4、将主成分分析方法应用于气固两相流的测量中。首先为了对电学成像的仿真图像进行识别，提出了一种基于PCA的2D流型图像的特征提取方法。然后提出基于PCA的气力输送中脉动流的识别方法。通过与共轭梯度算法所成图像进行对比，证明该方法可以测量管道中的脉动流。最后提出一种基于PCA的ECT相关测速新方法。将ECT上下截面得到的原始数据运用PCA进行处理，运用相关原理，对水平管道中的粉煤灰进行流速测量。
二、电容层析成像技术在气液两相流检测中的应用研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电容层析成像技术在气液两相流检测中的应用研究（论文提纲范文）
（1）滑油回油系统油气两相流测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 气液两相流概述 |
| 1.2.2 气液两相流参数检测研究现状 |
| 1.2.3 气液两相流参数检测方法 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 本文主要内容及论文结构安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 研究方案和实验装置 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.3 实验步骤和实验工况 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ECT传感器设计 |
| 3.1 电容层析成像技术概述 |
| 3.2 ECT传感器设计 |
| 3.3 硬件电路设计 |
| 3.4 上位机软件设计 |
| 3.5 ECT传感器灵敏场仿真及成像结果 |
| 3.5.1 ECT传感器灵敏场仿真 |
| 3.5.2 静态成像结果 |
| 3.5.3 动态成像结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 油气两相流流型辨识 |
| 4.1 油气两相流流型辨识技术路线 |
| 4.2 电容数据特征提取 |
| 4.3 流型辨识模型 |
| 4.4 流型辨识结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 油气两相流空隙率测量 |
| 5.1 油气两相流空隙率测量技术路线 |
| 5.2 空隙率测量模型 |
| 5.3 空隙率测量结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（2）非接触式电阻抗层析成像技术及图像重建算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 气液两相流及相关参数 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 气液两相流参数测量方法概述 |
| 1.3.2 电学层析成像技术研究及应用现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容和章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 研究方案和技术路线 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.2.1 硬件系统设计技术路线 |
| 2.2.2 图像重建算法技术路线 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 非接触式电阻抗层析成像硬件系统 |
| 3.1 非接触式电阻抗层析成像技术传感器屏蔽设计方案 |
| 3.1.1 三种传感器屏蔽构型 |
| 3.1.2 三种传感器构型的电路模型 |
| 3.1.3 三种传感器构型的边界条件 |
| 3.2 三种传感器构型的灵敏场分布研究 |
| 3.2.1 三种传感器的灵敏场分布 |
| 3.2.2 灵敏场分析与讨论 |
| 3.3 非接触式电阻抗层析成像硬件系统 |
| 3.3.1 非接触式电阻抗层析成像技术原理 |
| 3.3.2 电阻抗信号的获取 |
| 3.3.3 非接触式电阻抗层析成像系统样机 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于LBP和GMM聚类算法的图像重建算法 |
| 4.1 非接触式电阻抗层析成像技术图像重建模型 |
| 4.2 LBP+GMM图像重建算法 |
| 4.2.1 GMM聚类算法 |
| 4.2.2 LBP+GMM图像重建算法流程 |
| 4.3 LBP+GMM算法图像重建实验及结果 |
| 4.4 图像重建结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于LBP和DBSCAN算法及图像融合的图像重建方法 |
| 5.1 基于LBP和DBSCAN算法及图像融合图像重建方法 |
| 5.1.1 DBSCAN聚类算法 |
| 5.1.2 图像融合 |
| 5.2 图像重建实验及结果 |
| 5.2.1 LBP+DBSCAN算法图像重建实验结果 |
| 5.2.2 图像融合实验结果 |
| 5.3 图像重建结果分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士学位期间所得科研成果 |
（3）小通道泡状流和段塞流相分布光学检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 引言 |
| 1.1 气液两相流概述 |
| 1.1.1 基本概念 |
| 1.1.2 小通道气液两相流划分标准 |
| 1.2 气液两相流相分布检测技术研究现状 |
| 1.2.1 高速摄像方法 |
| 1.2.2 层析成像方法 |
| 1.2.3 粒子示踪方法 |
| 1.3 气液两相流液膜厚度测量研究现状 |
| 1.3.1 声学类方法 |
| 1.3.2 电学类方法 |
| 1.3.3 光学类方法 |
| 1.4 现有方法的不足 |
| 1.5 本文主要工作与结构安排 |
| 第二章 技术路线与实验装置 |
| 引言 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 小通道气液两相流实验测量装置 |
| 2.3 实验工况和实验步骤 |
| 2.4 典型流型 |
| 第三章 基于几何光学原理的相分布测量模型 |
| 引言 |
| 3.1 光强分布机理研究 |
| 3.1.1 光学检测系统 |
| 3.1.2 光学仿真与分析 |
| 3.1.3 光强分布计算原理 |
| 3.1.4 验证性实验 |
| 3.2 光强分布特征提取 |
| 3.3 相分布测量模型 |
| 3.4 模型辨识 |
| 第四章 气泡轮廓重建与液膜厚度估计 |
| 引言 |
| 4.1 气泡轮廓重建 |
| 4.1.1 气泡轮廓重建过程 |
| 4.1.2 圆形管道图像畸变分析 |
| 4.1.3 轮廓重建结果 |
| 4.2 液膜厚度估计 |
| 4.2.1 液膜厚度估计方法 |
| 4.2.2 现有液膜厚度经验公式 |
| 4.2.3 液膜厚度估计结果 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（4）电阻抗层析目标高精度提取与两相流三维可视化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 相关技术的发展概况 |
| 1.2.1 两相流测量与可视化技术概况 |
| 1.2.2 电阻抗成像研究的发展概况 |
| 1.3 论文主要工作与创新点 |
| 1.3.1 论文创新点 |
| 1.3.2 论文组织结构 |
| 第二章 两相流理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 两相流基本流动参数 |
| 2.3 气液两相流流型 |
| 2.3.1 水平管道中的流动形态 |
| 2.3.2 垂直管道中的流动形态 |
| 2.4 固液两相流流型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于电极节点分组的EIT有限元求解 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电阻抗层析理论基础 |
| 3.3 电极尺寸在EIT求解过程的影响 |
| 3.4 基于电极节点分组的EIT正问题求解 |
| 3.4.1 有限元剖分与计算 |
| 3.4.2 电极节点分组建模 |
| 3.4.3 仿真与测量结果对比 |
| 3.5 基于电极节点分组的EIT逆问题求解 |
| 3.5.1 灵敏度矩阵求解 |
| 3.5.2 图像重建算法分析与评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于尺寸投影的目标高精度提取方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于尺寸投影法的目标提取方法 |
| 4.2.1 工程阈值目标提取方法的分析 |
| 4.2.2 自适应阈值目标提取方法的分析 |
| 4.2.3 尺寸投影法 |
| 4.3 仿真与实验验证 |
| 4.3.1 仿真实验验证 |
| 4.3.2 静态实验验证 |
| 4.3.3 动态气液两相流实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于尺寸投影与气泡映射相融合的三维可视化方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气液两相流装置 |
| 5.3 在线EIT算法的测量性能分析 |
| 5.4 气液两相流三维可视化 |
| 5.4.1 气泡映射可视化方法分析与评估 |
| 5.4.2 尺寸投影与气泡映射相融合的三维可视化 |
| 5.5 气液两相流实验验证 |
| 5.5.1 水平气液两相流 |
| 5.5.2 垂直气液两相流 |
| 5.6 关键参数影响的讨论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 基于电阻抗层析的固液两相流可视化测量方案 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 固液两相流装置与实验参数 |
| 6.3 固液两相流可视化测量 |
| 6.3.1 固相截面积分数测量 |
| 6.3.2 固相轴向速度测量 |
| 6.3.3 固液两相流动特征提取 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 展望与不足 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）气液两相流气泡与液滴尺寸分布数字图像测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 两相流参数测量技术研究现状综述 |
| 1.2.1 过程层析成像技术 |
| 1.2.2 激光多普勒技术 |
| 1.2.3 光纤技术 |
| 1.2.4 数字图像处理技术 |
| 1.3 数字图像处理技术在两相流参数测量中的应用 |
| 1.4 论文研究的内容 |
| 第二章 气液两相流气泡与液滴数字图像测量技术 |
| 2.1 数字图像的预处理 |
| 2.1.1 图像滤波 |
| 2.1.2 图像的减法运算 |
| 2.1.3 图像增强 |
| 2.1.4 图像的二值化 |
| 2.2 数字图像的形态学处理 |
| 2.2.1 边缘检测 |
| 2.2.2 腐蚀膨胀 |
| 2.2.3 孔洞填充 |
| 2.3 重叠图像的分割 |
| 2.3.1 基于分水岭的重叠图像分割方法 |
| 2.3.2 基于形态学方法的重叠图像分割方法 |
| 2.3.3 基于凹点匹配的重叠图像分割方法 |
| 2.4 图像特征提取 |
| 2.4.1 气泡的标记 |
| 2.4.2 气泡参数的统计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 气液鼓泡床中气泡参数的图像测量技术研究 |
| 3.1 模拟鼓泡塔两相流参数测量系统 |
| 3.1.1 流体控制系统 |
| 3.1.2 摄像系统 |
| 3.1.3 像素尺寸标定 |
| 3.2 重叠气泡分割与轮廓重构算法 |
| 3.2.1 气泡图像预处理与轮廓提取 |
| 3.2.2 重叠气泡凹点搜寻与图像分割 |
| 3.2.3 基于最小二乘圆周拟合法气泡轮廓重构 |
| 3.3 气泡粒径分布及含气率测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 转杯式燃烧器雾化参数图像测量技术研究 |
| 4.1 转杯式燃烧器试验装置 |
| 4.1.1 燃烧器和控制系统 |
| 4.1.2 雾化室和排气系统 |
| 4.1.3 雾化特性图像测量系统 |
| 4.2 实验工况的设定及雾化液滴尺寸分布测量 |
| 4.2.1 实验工况的设定 |
| 4.2.2 图像处理过程 |
| 4.3 雾化特性参数的影响因素分析 |
| 4.3.1 燃油量对雾化特性的影响 |
| 4.3.2 一次风量对雾化特性的影响 |
| 4.3.3 转杯转速对雾化特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 数字图像法测量颗粒粒径分布应用软件设计 |
| 5.1 图形界面设计工具MATLAB/GUI |
| 5.1.1 MATLAB/GUI介绍 |
| 5.1.2 GUI设计原则与设计流程 |
| 5.2 颗粒粒径分布应用软件的界面实现 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（6）超声波技术在复杂流体参数测量中的应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 基本概念 |
| 1.2.1 超声波检测技术 |
| 1.2.2 复杂流体的主要参数 |
| 1.3 文献综述 |
| 1.3.1 超声波技术在流体参数测量中的应用 |
| 1.3.2 超声波渡越时间测量方法 |
| 1.3.3 超声波气体流量计 |
| 1.3.4 气液两相流电阻层析成像技术 |
| 1.4 本文的主要内容和章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 实验装置 |
| 2.1 超声波气体流量测量实验装置 |
| 2.1.1 气体流量测量实验装置 |
| 2.1.2 气体流量计样机系统 |
| 2.2 基于超声波技术和CCERT的气液两相流参数测量系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于模型的超声波气体流量测量方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超声波信号建模 |
| 3.2.1 超声波换能器的激励方式 |
| 3.2.2 多脉冲激励模式下的超声波信号建模 |
| 3.3 基于模型的超声波渡越时间测量新方法 |
| 3.3.1 信号预处理 |
| 3.3.2 模型拟合 |
| 3.4 基于模型的气体流量测量实验 |
| 3.4.1 单声道超声波流量传感器 |
| 3.4.2 实验结果 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 基于新型混合构型双声道超声波传感器的气体流量测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新型双声道混合构型超声波流量传感器 |
| 4.3 新型混合构型双声道超声波气体流量计 |
| 4.3.1 新型混合构型双声道超声波气体流量计样机 |
| 4.3.2 基于模型的渡越时间测量方法 |
| 4.3.3 双声道流量加权 |
| 4.4 气体流量测量实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于超声波技术和CCERT的气液两相流参数测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气液两相流CCERT技术及其局限性 |
| 5.2.1 CCERT建模和图像重建 |
| 5.2.2 气液两相层状流CCERT图像重建 |
| 5.3 基于超声波技术的气液两相层状流相界面测量模型 |
| 5.3.1 气液两相层状流相界面测量模型 |
| 5.3.2 换能器对安装夹角的选取 |
| 5.4 基于超声波技术和CCERT的非接触式融合型传感器 |
| 5.5 气液两相流参数测量实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 攻读博士学位期间所得科研成果 |
（7）基于电容层析成像系统的气液搅拌混合特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 电学层析成像 |
| 1.2.1 电学层析成像发展 |
| 1.2.2 层析成像技术分类和特点 |
| 1.3 电容层析成像技术应用研究 |
| 1.3.1 孔隙率应用领域 |
| 1.3.2 传感器设计方面应用研究 |
| 1.3.3 图像重构算法方面研究 |
| 1.3.4 工业应用方面研究 |
| 1.4 气液搅拌混合效果评价方法研究现状 |
| 1.4.1 可视化技术 |
| 1.4.2 非可视化技术 |
| 1.4.3 图像分析技术量化混合效果应用 |
| 1.5 技术路线图 |
| 1.6 研究内容及创新点 |
| 第二章 电容层析成像系统以及测量混合效果方法理论基础 |
| 2.1 ECT组成及原理 |
| 2.1.1 电容层析成像系统组成 |
| 2.1.2 电容层析成像系统工作原理 |
| 2.2 图像重构算法 |
| 2.2.1 非迭代算法 |
| 2.2.2 Landweber迭代算法 |
| 2.3 ECT传感器制作 |
| 2.3.1 电极数量 |
| 2.3.2 电极长度 |
| 2.3.3 外部或内部电极 |
| 2.3.4 屏蔽电极 |
| 2.4 传感器测试 |
| 2.5 评价混合效果的理论基础 |
| 2.5.1 分形维数 |
| 2.5.2 欧拉示性数 |
| 2.5.3 Logistics拟合曲线 |
| 2.5.4 支持向量机 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 顶吹气液两相流可视化研究 |
| 3.1 基于电容层析成像系统的顶吹实验建立 |
| 3.2 顶吹气液混合搅拌实验 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验设计 |
| 3.2.3 实验方法 |
| 3.3 实验图像获取与预处理 |
| 3.3.1 重构图像 |
| 3.3.2 图像二值化 |
| 3.3.3 RGB彩色图像特征值提取 |
| 3.3.4 支持向量机分割图像 |
| 3.4 传统摄像技术与电容层析成像技术对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 气液两相流混合效果分析 |
| 4.1 实验结果分析 |
| 4.1.1 不同喷吹流量和喷枪插入深度重建图像 |
| 4.1.2 双喷枪喷吹重建图像 |
| 4.2 混合效果统计学表征 |
| 4.2.1 Logistics拟合曲线表征 |
| 4.2.2 电容值统计学分析 |
| 4.3 气泡平均曲率分析 |
| 4.3.1 不同图像处理技术下的欧拉示性数分析 |
| 4.3.2 不同喷吹流量下欧拉示性数分析 |
| 4.3.3 双喷枪气泡欧拉示性数表征 |
| 4.4 不同方法对混合效果的分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（8）基于层析成像的相关流量测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 多相流中的参数检测 |
| 1.3 过程层析成像技术 |
| 1.3.1 过程层析成像技术概述 |
| 1.3.2 电阻层析成像技术在多相流参数测量中的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 电阻层析成像系统与相关流量测量方法 |
| 2.1 电阻层析成像技术理论基础 |
| 2.1.1 ERT系统测量结构 |
| 2.1.2 ERT系统测量原理 |
| 2.2 电阻层析成像的数学模型 |
| 2.2.1 ERT系统正问题 |
| 2.2.2 ERT系统逆问题 |
| 2.3 图像重建算法 |
| 2.3.1 线性反投影算法 |
| 2.3.2 Landweber迭代算法 |
| 2.3.3 共轭梯度算法 |
| 2.4 相关流量测量方法的工作原理 |
| 2.5 基于ERT系统的相关流量测量 |
| 2.5.1 像素相关法 |
| 2.5.2 互相关函数的FFT算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 气液两相流流型图像测量与特征提取方法 |
| 3.1 气液两相流流型图像特征提取方法 |
| 3.2 小波变换法 |
| 3.2.1 小波变换基础 |
| 3.2.2 二维离散小波变换 |
| 3.2.3 基于小波变换的图像纹理分析法 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于电阻层析成像的相关流量测量系统设计 |
| 4.1 液相流量测量模型的建立 |
| 4.1.1 BP神经网络的结构与算法 |
| 4.1.2 BP神经网络的算法改进 |
| 4.1.3 BP神经网络模型的建立 |
| 4.2 实验系统设计 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验研究方案 |
| 4.3 实验数据采集与分析 |
| 4.4 液相流量测量模型性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（9）基于电学及射线成像技术的两相流可视化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 多相流参数检测的背景、意义、现状和趋势 |
| 1.2 两相流流型及主要参数 |
| 1.2.1 流型 |
| 1.2.2 两/多相流主要参数 |
| 1.3 层析成像技术及多相流体的可视化测量 |
| 1.3.1 电学层析成像技术及系统的发展与现状 |
| 1.3.2 射线层析成像技术及系统的发展与现状 |
| 1.4 论文的主要研究内容及创新点 |
| 1.5 论文组织结构 |
| 第二章 基于 FPGA 和 CompactPCI 总线的电阻层析成像系统 |
| 2.1 电阻层析成像技术基本原理 |
| 2.2 电阻层析成像系统结构 |
| 2.2.1 信号源板卡 |
| 2.2.2 信号预处理板卡 |
| 2.2.3 AD 板卡 |
| 2.2.4 系统操作软件 |
| 2.3 系统性能分析及成像测试实验 |
| 2.3.1 压控电流源 VCCS 性能测试 |
| 2.3.2 采集速度分析 |
| 2.3.3 通道一致性分析及信噪比 |
| 2.3.4 成像测试实验 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于电容测量原理的两相流测量方法 |
| 3.1 背景知识 |
| 3.2 电容传感器数学模型 |
| 3.3 电容传感器两相流测量的基本模型 |
| 3.3.1 平行电极，矩形截面 |
| 3.3.2 平行电极，圆形截面 |
| 3.3.3 表面电极，圆形截面 |
| 3.4 轴向步进式多段电极激励模式 |
| 3.4.1 激励方法 |
| 3.4.2 测量系统及电容测量电路 |
| 3.4.3 仿真结果分析 |
| 3.5 环域聚焦成像电容传感器 |
| 3.5.1 传感器结构 |
| 3.5.2 系统框图 |
| 3.5.3 仿真分析 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 Wire-Mesh 传感器及超快 X 射线成像传感器测量方法 |
| 4.1 Wire-Mesh 传感器 |
| 4.1.1 发展背景 |
| 4.1.2 传感器结构及测量过程 |
| 4.1.3 传感器数据预处理 |
| 4.2 X 射线成像背景知识 |
| 4.2.1 X 射线的产生 |
| 4.2.2 X 射线与物质的相互作用 |
| 4.2.3 X 射线成像的基本原理 |
| 4.2.4 X 射线成像扫描方式 |
| 4.3 超快 X 射线成像传感器 |
| 4.3.1 超快 X 射线成像传感器结构 |
| 4.3.2 超快 X 射线成像传感器数据预处理 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 超快 X 射线成像及 Wire-Mesh 传感器两相流测量数据分析 |
| 5.1 实验条件描述 |
| 5.2 实验数据处理及特征提取 |
| 5.2.1 截面气相含率测量 |
| 5.2.2 气相相关速度测量 |
| 5.2.3 气泡大小分布测量 |
| 5.2.4 超快 X 射线成像传感器成像 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与建议 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 建议与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）电学成像算法及气固两相流研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 两相流概述 |
| 1.1.1 两相流的分类 |
| 1.1.2 两相流主要检测参数 |
| 1.2 多相流参数检测的意义 |
| 1.3 多相流检测的发展 |
| 1.4 多相流参数检测技术的现状 |
| 1.5 多相流参数检测技术的发展趋势 |
| 1.6 两相流流型识别方法 |
| 1.6.1 直接测量法 |
| 1.6.2 间接测量法 |
| 1.7 气固两相流流型图像特征提取 |
| 1.8 本文的主要内容与创新点 |
| 1.9 小结 |
| 第二章 电学层析成像技术 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 ET 敏感场的数学模型 |
| 2.2.1 电容层析成像敏感场 |
| 2.2.2 电阻层析成像敏感场 |
| 2.2.3 电阻抗层析成像敏感场 |
| 2.2.4 边界条件 |
| 2.3 电学成像的正问题 |
| 2.4 电学成像的逆问题 |
| 2.4.1 非迭代算法 |
| 2.4.2 迭代算法 |
| 2.4.3 智能优化图像重建算法 |
| 2.5 电学成像技术的发展概况及应用现状 |
| 2.5.1 ET 技术在工业两相流中的应用 |
| 2.5.2 ET 技术在医学上的应用 |
| 2.5.3 ET 技术在气力输送中的应用 |
| 第三章 ERT图像重建算法研究 |
| 3.1 经典图像重建算法 |
| 3.1.1 灵敏度系数算法 |
| 3.1.2 Landweber 迭代算法 |
| 3.1.3 共轭梯度法 |
| 3.1.4 截断奇异值算法 |
| 3.1.5 Tikhonov 正则化算法 |
| 3.2 基于三维模型的改进正则化 ERT 成像算法 |
| 3.2.1 同伦方法的发展 |
| 3.2.2 同伦映射 |
| 3.2.3 改进正则化算法 |
| 3.3 实验与仿真结果 |
| 3.3.1 ERT 仿真实验 |
| 3.3.2 ERT 实验结果 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于图像融合的电学成像 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 图像融合 |
| 4.2.1 图像融合技术的应用及发展 |
| 4.2.2 图像融合的层次 |
| 4.2.3 像素级图像融合 |
| 4.3 小波变换 |
| 4.3.1 小波变换原理 |
| 4.3.2 二维离散小波变换 |
| 4.4 小波图像融合算法 |
| 4.4.1 小波基的选取 |
| 4.4.2 小波图像融合算法 |
| 4.5 ECT 实验与仿真结果分析 |
| 4.5.1 ECT 仿真结果 |
| 4.5.2 ECT 实验结果 |
| 4.6 ERT 实验与仿真结果分析 |
| 4.6.1 ERT 仿真结果 |
| 4.6.2 ERT 实验结果 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 三维ERT电极数与成像质量估计 |
| 5.1 三维 ERT 电极模型 |
| 5.2 图像重建与评价指标 |
| 5.2.1 图像相对误差 |
| 5.2.2 图像相关系数 |
| 5.2.3 奇异值谱 |
| 5.2.4 主成分分析 |
| 5.3 三维 ERT 成像仿真 |
| 5.3.1 共轭梯度算法成像比较 |
| 5.3.2 截断奇异值算法成像比较 |
| 5.3.3 Landweber 算法成像比较 |
| 5.4 灵敏度矩阵的主成分分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 主成分分析在气固两相流中的应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 气固两相流检测技术的方法 |
| 6.3 ET 相关法测速发展 |
| 6.4 基于 PCA 的相关测速原理 |
| 6.4.1 主成分分析的基本原理 |
| 6.4.2 基于 PCA 的相关测速原理 |
| 6.5 实验设备 |
| 6.6 基于 PCA 的图像处理 |
| 6.7 脉动流的识别 |
| 6.8 基于原始数据的粉煤灰速度的估计 |
| 6.9 小结 |
| 第七章 总结与建议 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、电容层析成像技术在气液两相流检测中的应用研究（论文参考文献）
- [1]滑油回油系统油气两相流测量技术研究[D]. 宋畅. 浙江大学, 2021(01)
- [2]非接触式电阻抗层析成像技术及图像重建算法研究[D]. 何学楷. 浙江大学, 2021(01)
- [3]小通道泡状流和段塞流相分布光学检测研究[D]. 戴振韬. 浙江大学, 2020(02)
- [4]电阻抗层析目标高精度提取与两相流三维可视化方法研究[D]. 李坤. 中北大学, 2019(02)
- [5]气液两相流气泡与液滴尺寸分布数字图像测量技术研究[D]. 潘志成. 东南大学, 2019
- [6]超声波技术在复杂流体参数测量中的应用[D]. 姜燕丹. 浙江大学, 2019(01)
- [7]基于电容层析成像系统的气液搅拌混合特性分析[D]. 郭雅欣. 昆明理工大学, 2019(04)
- [8]基于层析成像的相关流量测量方法研究[D]. 顾浩. 华北电力大学, 2019(01)
- [9]基于电学及射线成像技术的两相流可视化研究[D]. 张志强. 天津大学, 2012(06)
- [10]电学成像算法及气固两相流研究[D]. 李守晓. 天津大学, 2012(05)