【摘 要】
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两相流广泛存在于电力、环保、化工、冶金和核能等国民经济行业中,特别是在冶金、电力等行业,在炉、窑对煤粉的输送过程中,若煤粉浓度偏高,将导致燃烧不充分或引起偏火,而煤粉浓度偏低将会直接影响生产效率和产品质量,因此对生产过程的计量和安全监控具有非常重要的意义。电容层析成像（Electrical Capacitance Tomography,ECT）技术利用放置在被测管道或容器周围的传感器阵列,获得不同
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两相流广泛存在于电力、环保、化工、冶金和核能等国民经济行业中,特别是在冶金、电力等行业,在炉、窑对煤粉的输送过程中,若煤粉浓度偏高,将导致燃烧不充分或引起偏火,而煤粉浓度偏低将会直接影响生产效率和产品质量,因此对生产过程的计量和安全监控具有非常重要的意义。电容层析成像（Electrical Capacitance Tomography,ECT）技术利用放置在被测管道或容器周围的传感器阵列,获得不同观测角度下被测非导电物场的投影数据（即电容的测量值）,通过适当的图像重建算法,重建出被测物场内的介质（介电常数）分布。该技术具有响应快、成本低、适用范围广、安全无辐射等优点,两相流检测通常应用电容层析检测技术。本文主要针对基于气固两相流传的ECT感器结构参数展开探讨和研究。论文主要工作如下:（1）针对ECT传感器的极板张角进行分析,通过对十二极板ECT传感器不同极板张角的情况下的仿真分析确定了最优的极板张角。（2）提出一种加入内置电极的ECT传感器结构,详细介绍了内置电极的该传感器的工作原理和电容选取方式。并通过仿真分析极板间距、内电极宽度等结构参数,最终确定了最优电极尺寸。（3）将加入内置电极的ECT传感器与传统十二极板ECT传感器进行对比分析。通过对五种不同流型的仿真实验表明,具有内置电极的ECT传感器中心区域灵敏度更高,重建图像效果较好、相对图像误差值也均优于传统十二极板传感器。
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