基于双电流源激励的电阻层析成像测量技术研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文基于双电流源激励的电阻层析成像测量技术研究姓名：刘景申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：石天明20090501摘要电阻层析成象技术是一种根据物体内部介质的电阻率(或电导率)的不同，通过对物体表面电流、电压的施加、测量来获知物体内部电阻率的分布，进而重建出反映物体内部结构的图像。本论文对使用两个电流源的ERT行了初步的研究工作，研究了双电流源产生适用于ERT测量的测量电场。本文旨在增加含有独立信息的测量数，来获得更好的ERT图像，不需要像传统的单电流源ERT一样通过增加电极的个数来

2、增加独立测量数。本论文主要包括：1．使用有限元分析软件ANSYS对双电流源电阻层析成像的正问题进行建模分析，并将ANSYS与MATLAB的结果进行比较，从而验证了MATLAB仿真软件包的正确与可靠性。2．获取和分析了双电流源在不同激励方式、不同流型下的敏感场的分布。本文需要选择合适的ERT图象重建的反演算法和设计一个双电流源ERT测量系统提供一个技术基础。3．双电流源灵敏度系数法对不同的流行进行图像重建，并对不同激励方式重建图像进行比较分析。4．双电流源修正牛顿——拉夫森算法对核心流进行图像重建，并取得了初步的成果。本文对双电流

3、源ERT提供了一些有用的经验，并对今后在双电流源ERT的发展奠定了的基础。关键词：电阻层析成像，图像重建，敏感场，双电流源ElectricalResistanceTomographicMeasurementBasedonInjectingDualCurrentSourcesLiuJing(DetectionTechnologyandAutomaticEquipment)DirectedbyProf．ShiTianmingAbstractresistancetomographyreconstructstheinternalcond

4、uctivity(orimpedance)profileofanobjectbyapplyingcurrentsintotheobjectandmeasuringvoltagesbetweentwoelectrodesmountedontheobjectboundary．ThisthesispresentsapreliminaryresearchworkofemployingtwocurrentsourcestogenerateameasuringelectricfieldsuitableforERTmeasurement．Th

5、eworkisaimingatincreasingthenumberofindependentmeasurementsthroughwhichtoobtainbetterERTimageswithoughttheneedofmoreelectrodesasrequiredinatraditionalsinglecurrentsourceERTsystemsetupthatarecommonlyadoptedbymostERTresearchesaroundworld．Thediscussioninthisthesisinclud

6、es：1．UsingbothAnsysandMatlabtoestablishaforwardsolvertogeneratethevoltagemeasurementsunderdifferentdualcurrentconfigurations．ThisworkensuresthatallthesoftwaredevelopedwithMatlabforFEMcalculationCanbeverifiedbyAnsys．2．Obtaingandanalyzingthesensitivityfielddistribution

7、withinthepipecrosssectionunderdifferentdualcurrentconfigurations．ThisworkisrequiredasprovidingatechnicalbaseforchoosingappropriateinversionalgorithmsforERTimagereconstructions，aswellasfordesigningadualcurrentsourceERTmeasurementsystem．3．Analyzingthepreliminaryresults

8、ofimagereconstructionofdualcurrentsourceERTdatabasedonthesensitivitymethodalgorithm．4．Analyzingthepreliminaryresultofimagereconstru