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LabVIEW非接觸式電阻抗層析成像系統(tǒng)
非接觸式電阻抗層析成像(NEIT)技術(shù)以其無輻射、非接觸、響應(yīng)速度快的特點,為實時監(jiān)測提供了新的解決方案。基于LabVIEW的電阻抗層析成像系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線采集及實時成像,提高了圖像重構(gòu)的準(zhǔn)確性和實用性。
項目背景:
隨著工業(yè)自動化程度的提高,對于工業(yè)流程中介質(zhì)分布的實時監(jiān)測需求日益增加。傳統(tǒng)的電學(xué)層析成像技術(shù)雖然能夠提供一定的測量手段,但多在Matlab平臺上進行圖像重構(gòu),不利于現(xiàn)場實時監(jiān)測。針對這一問題,開發(fā)一套基于LabVIEW平臺的非接觸式電阻抗層析成像系統(tǒng),以適應(yīng)快速、準(zhǔn)確的現(xiàn)場監(jiān)測需求。
系統(tǒng)組成及工作原理:
系統(tǒng)主要由非接觸式電極傳感器、測量采集電路和圖像重建PC機組成。采用12電極非接觸式陣列傳感器,通過激勵信號發(fā)生電路、阻抗/電壓測量電路、開關(guān)控制電路等組成的測量及采集電路,實現(xiàn)對被測介質(zhì)阻抗信息的采集。LabVIEW平臺不僅實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集,還通過編寫的圖像重構(gòu)算法進行實時成像。此外,系統(tǒng)通過主成分分析融合算法對成像結(jié)果進行優(yōu)化,提高了成像精度。
系統(tǒng)實現(xiàn)及效果評估:
系統(tǒng)通過對兩相流測試平臺的驗證,證明了其在不同介質(zhì)分布下的有效性。通過LabVIEW編譯的LBP、Landweber、ART三種經(jīng)典圖像重構(gòu)算法進行圖像重構(gòu),實驗結(jié)果表明,加入PCA圖像融合算法后,成像精度有顯著提高。系統(tǒng)能夠滿足工業(yè)現(xiàn)場對于介質(zhì)分布實時監(jiān)測的需求,具有較高的應(yīng)用價值。