国家自然科学基金(51177120)
- 作品数：12 被引量：31H指数：3
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- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 高盐度气液两相流测量系统频率优化
- 2019年
- 针对用电容法测量天然气采集管道中气液两相流的液相含率时,由于液相介质电导率过高而无法采用纯净水标定的归一化曲线的问题,该文提出对测量电路的激励频率进行优化从而增加液相含率检测精度的方法,并采用理论推导的方式证明随着激励频率的增大高盐度溶液的高电导率对测量带来的影响将减小。采用直接数字频率合成器设计可变激励频率的微小电容测量电路用于实验测试。实验用NaCl溶液模拟工业现场高盐度水,分别使用100kHz,1MHz以及10MHz的激励频率对纯净水和质量浓度为0.1%的NaCl溶液进行静态实验,对比两者归一化电压测量值的均方根误差分别为0.081,0.052和0.011,可以得出,提高测量电路交流激励频率可以减小介质高电导率对气液两相流液相含率检测影响的结论。
- 王诗源胡红利童辉张肖
- 一种48电极可配置电容层析成像系统模型被引量：7
- 2015年
- 针对已有电容层析成像(ECT)技术的独立电容较少、反问题方程数过少及其解不唯一的问题,提出了一种48电极的ECT系统模型及模型组合电极策略。首先,通过组合电极策略将多个临近电极组合成一个电极,使原48电极ECT系统配置为8、12、16或24电极ECT系统,从而获得绕管道轴心旋转不同角度的多个具有相同电极数ECT系统;然后,通过有限元仿真和图像重构算法成像。该模型可使ECT反问题的方程组中电容数成倍增加,从而改善了ECT反问题方程组因方程数过少而引起的解不唯一的不适定问题,解决了增加电极数而电极片面积却减小引起的电容值减小问题。仿真结果表明:所提出的ECT模型及其组合电极策略可重构图像,并能通过增加测量电容数提高重构图像质量;在系统加入10%标准差白噪声时,图像错误率下降约6%。
- 范优飞胡红利杨帆杨星月
- 关键词：电容层析成像电容不适定问题图像重构
- 利用正交试验的电容传感器仿真及优化设计被引量：9
- 2013年
- 针对电容传感器存在检测场灵敏度分布不均匀及其测量灵敏度低的问题,提出一种基于有限元分析与正交试验设计相结合的方法,分别对二电极、四电极及八电极的电容传感器结构进行优化设计,并对试验结果进行方差分析。通过比较分析各参数对不同电极电容传感器的影响规律,得出同时满足电容传感器检测场灵敏度分布的均匀性和测量灵敏度的最优组合方案。仿真试验表明,随着电极数的增加,检测场区域的灵敏度分布越来越不均匀,电容传感器的测量灵敏度越来越高。通过对优化设计结果进行静态测试试验,得出二电极、四电极、八电极传感器试验数据的方差分别为0.054 9、0.061 3、0.096 3,即灵敏度分布越来越不均匀,同时随着电极数的增加,灵敏度增大。试验结果与仿真计算结果具有较高的一致性,表明此方法所得出的优化结果具有合理性和正确性。
- 王小鑫闫洁冰胡红利高享想张肖
- 关键词：电容传感器正交试验有限元分析
- 基于EEMD与分形盒维数的气固两相流流型识别被引量：1
- 2016年
- 针对气固两相流气力输送管道中测控装置后常见的几种过渡流型,如层流、环流与核心流,文中通过静电传感器获取静电波动信号,利用总体经验模式分解和分形盒维数相结合的方法进行流型识别。首先使用总体经验模式分解对不同流型的静电信号进行自适应分解从而获得位于不同频段的本征模式函数,然后利用分形技术对所分解的IMF求取盒维数,并将其作为特征量。最后通过提取的特征量对BP神经网络进行训练和测试从而识别流型。实验结果表明,该方法能够有效识别气固两相流流型,识别率达94%。
- 张肖李林胡红利
- 关键词：气固两相流盒维数流型识别
- 改进型离线迭代在线重构算法的电容层析成像技术研究被引量：2
- 2014年
- 针对电容层析成像技术的逆问题中图像重构精度与速度的矛盾性,以12电极电容层析成像系统为对象,提出了一个改进型离线迭代在线重构(OIOR)算法。改进型OIOR算法是针对OIOR算法成像精度不高的问题加入了迭代滤波过程,既保证了成像速度,同时也提高了成像精度。以仿真电容值和实测电容值进行了图像重构的实验验证,从成像效果、相对误差、相关系数以及重构时间这4个方面对此算法进行了分析评估。仿真及实验结果表明:改进型OIOR算法通过迭代滤波100次即可在20ms内有效提高传统OIOR算法重构图像的精度,使其相对误差降低约20%;与传统迭代法相比,在获得相同精度图像的条件下,其重构时间约为传统迭代算法的1/10。
- 刘骁王小鑫胡红利张肖
- 关键词：电容层析成像技术图像重构
- 三相流分相浓度测量平台的标定试验
- 2013年
- 根据多相流流动特性对固相质量流量及流速之间的依赖关系,通过在以气力输送系统为基础的煤粉/生物质/空气三相流分相浓度测量系统实验平台上,对固相质量流量及风速分别进行了标定试验。结合标定结果将固体颗粒质量流量转换成所需的固相体积浓度,最终达到测量系统的测试要求。
- 张炜王小鑫胡红利
- 基于自适应滤波法的静电传感器转速测量被引量：2
- 2016年
- 为解决使用静电传感器进行信号自(互)相关转速测量中,因信号干扰大导致相关法时延计算易出错的问题,采用自适应滤波算法对相邻传感器的时延信息进行提取,从而达到测速的目的。实验结果表明,该方法能有效得出测速结果,并对叠加了强噪声的静电信号也有良好的表现。对异步电机转轴进行测试,转速测量的线性度达到1.29%,具备一定的应用价值。
- 唐凯豪胡红利李林李思瑶张肖
- 关键词：自适应滤波静电传感器转速测量降噪
- 基于开关电容的电容传感器接口电路设计与测试
- 2012年
- 电容传感器已广泛应用于压力、压差、位移、加速度、振动等非电量的精密测量,参比电容传感器有望用于气固两相流测量等领域,而接口电路是电容传感器应用中的核心和关键技术。基于开关电容原理开发的电容传感器接口电路,从原理上消除了电路中寄生电容的影响和直流偏移,使得电容传感器的应用更加广泛。在活塞式压力校验台上,对开关电容接口电路进行了性能测试。结果表明,开关电容接口电路迟滞误差为0.84%,非线性误差为1.33%,重复性误差为1.20%,可应用于参比电容传感器测量系统。
- 邢文奇胡红利罗政元
- 关键词：电容传感器开关电容接口电路压力传感器
- 一种交流激励电容测量电路的性能测试被引量：1
- 2012年
- 差动电容传感器已广泛地应用于压力、压差、位移、加速度、振动等非电量的精密测量,参比电容传感器有望用于煤粉浓度测量等领域,而微小电容测量电路是电容传感器应用中的核心和关键技术。微小电容测量的难点在于杂散电容的存在以及电磁干扰,而交流激励电容测量电路可以采用调制解调方式将缓慢变化的电容传感器信号调制在激励源提供的高频载波上,有效抑制同频干扰,工频干扰,运算放大器的失调电压和失调电流,电阻电容等器件的低频噪声干扰。在活塞压力平台上对交流激励电容测量电路进行了性能测试。结果表明,交流激励电容测量电路迟滞误差为0.19%,非线性误差为0.23%,重复性误差为0.29%,可应用于参比电容传感器测量系统。
- 张炜邢文奇胡红利
- 关键词：电容传感器
- 基于MFCC和HMM的气固流型辨识被引量：1
- 2013年
- 针对气力输送管道中测控装置后常见的三种过渡流型,即中心流、环状流和层状流,采用静电传感器作为测量装置获得静电流动噪声信号,借鉴语音信号处理方法,提取静电流动噪声信号的梅尔频率倒谱系数(MFCC)及其一阶差分作为特征参数,用特征参数训练连续高斯混合密度隐马尔科夫模型(CGHMM),建立不同流型的模型库,再用训练好的CGHMM模型对提取的特征参数进行分类,进而实现流型识别.实验结果表明,该方法识别率达到98%,为气固流流型识别及气力输送测控装置提供了新的研究方法.
- 胡红利闫洁冰邢文奇张炜
- 关键词：流型识别静电传感器
