一种嵌套型电容层析成像传感器和图像数据采集方法技术

本发明专利技术涉及一种嵌套型电容层析成像传感器和基于嵌套型电容层析成像传感器的图像数据采集方法，该传感器包括屏蔽罩、径向屏蔽电极、外管壁、紧贴布置于外管壁外侧的外层电极组、内管壁、紧贴内管壁外侧的内层电极组和电极探针；采用内层电极组和电极探针以管道中心为轴，沿轴移动至外管壁的内部，分别从被测场域边缘和内部采集电极对之间的电容值。内层电极组和外层电极组均为上下等间距多层分布，能同时测量多个高度的电容值。与传统技术相比，本发明专利技术的优点在于：可从被测场域的内部采集电容值，增加图像重建的电容值数据量，提高图像重建的质量和分辨率。

A nested ECT sensor and image data acquisition method

【技术实现步骤摘要】
一种嵌套型电容层析成像传感器和图像数据采集方法
本专利技术涉及过程成像
，更具体地说，涉及一种嵌套型电容层析成像传感器和基于嵌套型电容层析成像传感器的图像数据采集方法。
技术介绍
电容层析成像（ElectricalCapacitanceTomography，ECT）系统依赖布置于被测场域边界的阵列电极获取一系列的电容测量值，并利用电容测量值与被测场域内介质分布之间的关系进行图像重建，得到被测场域内介质分布图像。电容层析成像系统可以反映被测区域物质介电常数的变化。基于这一原理，ECT系统常用来测量具有两种或多种介电常数的多相物质分布。传感器是ECT系统信息的源头，传统ECT传感器只有一组紧贴于被测管道的固定式电极，位置不可移动，所测的空间固定。在图像重建时只利用了被测管道上紧贴的N个电极所测得的N(N-1)/2个电容值进行图像重建。这种传统ECT传感器采集的电容值数量有限，所得到的重建图像分辨率较低，无法准确反映被测介质的相分布情况。现有的非传统型电容层析成像传感器各有侧重。现有双层ECT传感器只能从被测物质的截面沿管道边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌套型电容层析成像传感器，其特征在于，包括：屏蔽罩、径向屏蔽电极、外管壁、紧贴布置于外管壁外侧的外层电极组、内管壁、紧贴内管壁外侧的内层电极组和电极探针；屏蔽罩和外管壁之间通过多个等间距设置的径向屏蔽电极连接，外层电极组等间距的贴附于外管壁外侧，内层电极组等间距的贴附于内管壁外侧；电极探针设置于内管壁内侧中心位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种嵌套型电容层析成像传感器，其特征在于，包括：屏蔽罩、径向屏蔽电极、外管壁、紧贴布置于外管壁外侧的外层电极组、内管壁、紧贴内管壁外侧的内层电极组和电极探针；屏蔽罩和外管壁之间通过多个等间距设置的径向屏蔽电极连接，外层电极组等间距的贴附于外管壁外侧，内层电极组等间距的贴附于内管壁外侧；电极探针设置于内管壁内侧中心位置。


2.根据权利要求1所述的嵌套型电容层析成像传感器，其特征在于，电极探针为直径可调的金属柱体，屏蔽罩、径向屏蔽电极、内层电极组、外层电极组、电极探针均由导电性良好的金属材料制成。


3.根据权利要求1所述的嵌套型电容层析成像传感器，其特征在于，内管壁、外管壁管体采用有机玻璃或非导电性材料制成。


4.一种基于电容层析成像传感器的图像数据采集方法，使用如权利要求1-3任意一项所述的嵌套型电容层析成像传感器对传感器内部的不同介质分布情况进行图像反演，其特征在于，包括步骤：
使两相或多相的物质在外管壁内部进行分布，将屏蔽罩及径向屏蔽电极固定在外管壁外侧，成为一个整体；
调整内管壁、电极探针与外管壁的相对位置，使内层电极组和电极探针位于外层电极组的顶部上方，测量外层电极组每一层内部电极对之间的电容值；
移动内管壁，将内层电极组沿内管壁轴向移动至外管壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔丽琴，贾斌，邓霄，程鹏，杜超，张丽，田鹏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14