收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于锁相放大技术的三维电磁层析成像系统研制

朱盛  
【摘要】:电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)技术是一种新型的过程层析成像技术,它应用电磁感应的原理,具有非接触性和非介入性等特点,应用前景非常广泛。电磁层析成像的原理是通过在被测物场空间中的多个角度进行激励,产生多个不同角度的磁场,在物场空间中的导电导磁物质则能产生感应磁场,改变原有的激励磁场,通过不同角度的检测线圈,测得每一个角度的检测电压,最后,根据测得的数据,利用特定的图像重建算法,重建出被测物场空间的导电导磁物质分布情况。本论文通过研究并分析已有的电磁层析成像系统,分析了提高成像质量的每一个关键步骤,提出了基于锁相放大技术的三维电磁层析成像系统的研制。通过采用锁相放大器,对所需要采集的信号进行锁相放大,滤除了其他频率的噪声信号,提高了信噪比。引入网络控制模块继电器,进行通道切换的设计,大大减少了通道切换时的导通电阻,提高了激励线圈的电压,增强了激励磁场,从而提高了检测信号的幅值。最后,利用研制完成的三维电磁层析成像系统,进行了数据采集实验,并根据采集得到的数据进行三维图像重建工作。另外,基于本系统的实验装置,通过改变不同的设置参数,对检测信号的采集质量进行评价和分析。本文的具体内容如下:(1)设计并研制了三维电磁层析成像系统。设计了三维的传感器阵列,通过三维仿真比较了三种不同的传感器阵列设计方案,最后确定了其中一种设计方案,包括物场空间的尺寸,激励线圈和检测线圈的尺寸,以及电学参数。分析和比较几种不同公司不同种类的锁相放大器,根据本系统需要采集的频率和放大要求,确定使用一款锁相放大器,并进行电路的连接设计和远程控制编程。通过引入网络控制继电器模块,代替原有的通道切换模拟电路,并进行电路设计与连接以及远程控制编程。最后,搭建三维电磁层析成像系统,并对系统中的所有被控模块进行了联合编程,实现系统的自动化运行,进行了数据采集实验。(2)基于本系统采集的数据进行三维图像重建。利用本系统采集得到的24组数据进行了三维图像重建。首先利用Ansys进行三维物场空间的有限元剖分,然后利用有限元仿真软件和VB脚本语言进行联合编程,计算得到灵敏度矩阵,最后设计三维图像重建算法,进行图像重建。重建的三维图像能够大致绘制出被测铜棒的位置和形状。(3)基于本系统对检测信号的质量进行分析与参数优化。通过改变锁相放大器的输出电压和3dB带宽这2个不同的参数,分析不同参数下对检测信号质量的影响。通过分析和比较,确定选择更加适合本系统的各个参数设置。图34幅,表5个,参考文献62篇。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 李运达;李琦;丁胜晖;王骐;;太赫兹计算机辅助层析成像发展近况[J];激光与红外;2012年12期
2 贺日政;高锐;郑洪伟;管烨;李秋生;李文辉;熊小松;邓攻;;地震波速层析成像方法研究进展[J];地质学报;2010年06期
3 Ru-Shau Wn;M.N.Toksoz;唐权钧;;用于地震成像的绕射层析成像和多源全息成像方法[J];石油物探译丛;1987年06期
4 Marta Jo Woodward;孙忠勤;;波动方程层析成像[J];国外油气勘探;1989年03期
5 黄松明;层析成像技术在过程检测中的应用──电容式两相流层析成像系统[J];清华大学学报(自然科学版);1989年04期
6 储留大;;用于相干散射层析成像的改进型Anger摄像机系统[J];国外医学.生物医学工程分册;1989年02期
7 Allen Q.Howard;王杰;;电磁地球物理层析成像数据的合成[J];石油物探译丛;1989年02期
8 J.I.Guiziou;张淑敏;;三维射线跟踪:层析成像的应用[J];石油物探译丛;1989年02期
9 冯坤伟;俞仁泉;李法滨;;跨孔雷达层析成像中几种初取算法研究[J];中国水运(下半月);2017年08期
10 何玉霜;彭玉兰;金亚;赵海娜;骆洪浩;杨盼;;热层析成像联合超声检查对乳腺癌功能形态学的初步研究[J];四川大学学报(医学版);2016年01期
11 陈兴稣;王雪峰;苏金善;王元庆;;扩散光层析成像系统研究现状及发展[J];激光与红外;2016年06期
12 钱峰;胡光岷;;网络层析成像研究综述[J];计算机科学;2006年09期
13 赵亚生;;走时层析成像与有限频层析成像简述[J];内蒙古石油化工;2014年07期
14 陈国金;张国宝;曹辉;吴永栓;;初至走时层析成像的一个应用实例[J];勘探地球物理进展;2006年05期
15 雷建设;浅析中国地区体波走时层析成像研究进展[J];西北地震学报;2000年04期
16 马军海,董学京;电阻抗层析成像的一种算法设计(Ⅰ)[J];天津商学院学报;1994年03期
17 张明超;;电阻层析成像系统的硬件设计[J];仪表技术与传感器;2018年09期
18 马平;周晓宁;田沛;;过程层析成像技术的发展及应用[J];化工自动化及仪表;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄光南;刘洋;;层析成像数据和射线不均匀覆盖问题的解决方法[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
2 李永铭;杨新明;;电磁波井间层析成像三维可视化分析[A];贵州省岩石力学与工程学会2013年学术年会论文集[C];2013年
3 曹俊兴;朱介寿;;双频透射电磁波电导率层析成像[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年
4 陈国金;曹辉;吴永栓;姚振兴;;井间多尺度走时层析成像方法[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
5 朱介寿;严忠琼;曹俊兴;张雪梅;;勘探地球物理层析成像系统[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
6 何敏;章学;许晓彦;;高频电磁层析成像系统的检测机制研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
7 许晓彦;何敏;;基于软件构件的电磁层析成像图像重建[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 郭飚;刘启元;陈九辉;;多尺度层析成像方法研究[A];中国地球物理2013——第十专题论文集[C];2013年
9 房立华;吴建平;王未来;明跃红;;华北地区噪声层析成像研究[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年
10 朱小三;吴如山;陈晓非;;非均匀介质中广义散射层析成像反演[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 江旭;介观荧光分子层析成像的理论模型及系统研究[D];华中科技大学;2018年
2 杨志高;中国大陆勒夫面波噪声层析成像[D];中国地震局地球物理研究所;2019年
3 刘朋;时延电阻率层析成像方法研究及其应用[D];中国矿业大学;2019年
4 魏恋欢;城区复杂场景高分辨率SAR层析成像研究[D];武汉大学;2015年
5 吴宝龙;星载SAR极化干涉测量与层析成像方法研究[D];电子科技大学;2018年
6 刘超;超声层析成像的理论与实现[D];浙江大学;2003年
7 黄仁东;金属矿山隐患空区声波层析成像识别及其安全控制技术研究[D];中南大学;2005年
8 袁志亮;井间声波电磁波层析成像技术应用研究与软件研发[D];中国地质大学(北京);2007年
9 徐东亮;机敏混凝土结构的电阻率层析成像研究[D];武汉理工大学;2006年
10 王振宇;土木工程的层析成像与广义反演研究[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐西伦;基于LDC1000的电磁层析成像系统设计[D];辽宁大学;2019年
2 朱盛;基于锁相放大技术的三维电磁层析成像系统研制[D];北京交通大学;2019年
3 闫维;滑坡体二维地震模拟及层析成像技术研究[D];太原理工大学;2019年
4 王瑞灿;复杂介电常数/电导率分布电学层析成像实验研究[D];中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所);2019年
5 赵会良;基于超声阵列的层析成像检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2019年
6 袁亚男;基于433MHz频段无线传感网的射频层析成像定位研究[D];南京师范大学;2018年
7 杨柳一;面向低幅度构造的层析速度建模应用研究[D];中国石油大学(北京);2017年
8 朱晓军;混凝土电阻层析成像技术应用研究[D];济南大学;2018年
9 敖瑞德;首都圈双差地震重定位和层析成像[D];清华大学;2017年
10 路士义;声波层析成像在桥梁混凝土质量检测中的试验研究[D];沈阳大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 张兰强 记者 盛利;我率先获取太阳大气七波段层析成像[N];科技日报;2016年
2 记者 牛彦元;我国率先获取太阳大气7波段层析成像[N];中国气象报;2016年
3 本报记者 孟凡君;资源勘探的得力助手[N];中国矿业报;2008年
4 刘玉成;桥梁“体检”有了新装备[N];中国交通报;2007年
5 孙建平;CT技术在地灾勘查中的应用[N];中国矿业报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978