Wyniki 1-4 spośród 4 dla zapytania: authorDesc:"WALDEMAR SMOLIK"

Oprogramowanie ECTsim do modelowania w elektrycznej tomografii pojemnościowej


  Elektryczna tomografia pojemnościowa (ECT - Electrical Capacitance Tomography) jest techniką pomiarową, umożliwiającą obrazowanie przestrzennego rozkładu mieszaniny materiałów dielektrycznych znajdujących się wewnątrz sondy. Przestrzenny rozkład przenikalności elektrycznej jest rekonstruowany na podstawie mierzonych wartości pojemności, tworzonych przez pary elektrod czujnika otaczających badany obiekt. Elektrody w czujniku pojemnościowym mogą tworzyć układ cylindryczny (rys. 1) lub prostopadłościenny. Najczęściej czujnik ma jeden pierścień elektrod, ale jest możliwy również układ trójwymiarowy, w którym są dwa, trzy lub więcej pierścieni. Typowy czujnik ma 8, 12, 16 lub 32 elektrody w jednym pierścieniu. Większa ich liczba oznacza lepsze próbkowanie przestrzenne, ale jednocześnie mniejszy sygnał pomiarowy ze względu na mniejszą powierzchnię elektrod. Bardzo małe wartości pojemności (rzędu femtofaradów), tworzonych przez pary elektrod, uniemożliwiają zwiększanie ich liczby. W typowej, dwunastoelektrodowej sondzie wartości pojemności dla elektrod sąsiednich są rzędu 1 pF, a dla elektrod przeciwległych - rzędu kilku fF. Powierzchnię elektrod można zwiększać przez zwiększenie ich wysokości, ale powoduje to pogorszenie rozdzielczości wzdłuż osi czujnika. Typowa wysokość elektrod jest równa promieniowi pola widzenia sondy pojemnościowej. Mała liczba pomiarów oraz mała czułość powodują, że jakość uzyskiwanych obrazów jest zdecydowanie słabsza w porównaniu do tomografii rentgenowskiej lub NMR.Główną cechą ECT, wyróżniającą tę technikę spośród innych technik tomograficznych, jest duża szybkość rejestracji obrazów. Szybkość pomiaru zależy od liczby elektrod czujnika. Typowe urządzenia z dwunastoelektrodowym czujnikiem osiągają 100 obrazów na sekundę. Istnieją systemy, które zapewniają prędkość akwizycji osiągającą 1000 ramek na sekundę. Koszty budowy urządzenia - w porównaniu do innych urządzeń tomograficznych (rezonans magnetyczny,[...]

Elektryczny tomograf pojemnościowy EVT4 DOI:10.15199/13.2015.7.2


  Elektryczna tomografia pojemnościowa (Electrical Capacitance Tomography - ECT) jest techniką diagnostyczną umożliwiającą wizualizację przestrzennego rozkładu przenikalności elektrycznej w badanej objętości [1]. Rozkład przenikalności elektrycznej w przekroju bądź w przestrzeni trójwymiarowej jest rekonstruowany z pomiarów pojemności wzajemnej elektrod powierzchniowych otaczających badaną objętość. Różnica wartości przenikalności dla różnych substancji biorących udział w procesie chemicznym umożliwia wizualizacje i monitorowanie zachodzących zjawisk. Inżynieria chemiczna i procesowa to podstawowe obszary zastosowania ECT. Przy użyciu systemu ECT możliwa jest wizualizacja, analiza i kontrola procesów dynamicznych, takich jak przepływy wielofazowe, dynamika płynów, spalanie, fluidyzacja, mieszenie w reaktorach chemicznych i transport pneumatyczny [2]. Prosta konstrukcja czujnika, składającego się z elektrod powierzchniowych otaczających obiekt, pozwala na stosunkowo łatwą i mało kosztowną instalację na stanowiskach doświadczalnych bądź przemysłowych. Zaletą ECT jest wysoka rozdzielczość czasowa, czyli wysoka liczba obrazów na sekundę. Szersze stosowanie ECT jest jednak ograniczone ze względu na niską rozdzielczość przestrzenną i umiarkowaną czułość [1]. Nowe wyspecjalizowane metody pomiaru niskich pojemności będą musiały zwiększyć czułość, co umożliwi zwiększenie liczby elektrod, a co za tym idzie wpłynie na zwiększenie częstotliwości próbkowania przestrzennego. Rozwój systemów ECT był poruszany w wielu artykułach [3], [4], [5], [6], [7], [8]. Referowana niska czułość i niewystarczająca liczba klatek na sekundę wskazują, że nowe działania powinny być nakierowane na rozwój sprzętu. Jednym z motywów opracowania nowszej konstrukcji w stosunku do tomografu pojemnościowego ET3 [9] było opracowanie systemu modułowego, który mógłby być ulepszany poprzez wymianę kart. Wraz z rozwojem układów elektronicznych możliwe będzie zastosowani[...]

Electrical Capacitance Tomograph ET3

Czytaj za darmo! »

Computed tomography is one of the fundamental diagnostic instruments in medical imaging. Image reconstruction based on specific physical properties measurements, allows for 2-3D visualisation of human anatomical structures. Most commonly used in medicine is roentgen’s computed tomography, which presents the structures diverse in case of ability to bloc Xray beam. X-ray tomography is po[...]

Elektryczny tomograf pojemnościowy IREna

Czytaj za darmo! »

Zakład Elektroniki Jądrowej i Medycznej Instytutu Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej (ZEJiM IRE PW) ma wieloletnie doświadczenie w dziedzinie konstruowania aparatury i oprogramowania dla elektrycznej tomografii pojemnościowej. Najnowszym opracowaniem jest elektryczny tomograf pojemnościowy IREna. Urządzenie zbudowano jako platforma do testowania rozmaitych metod pomiaru małych pojemności pod kątem zastosowań w tomografii elektrycznej. Cechuje je intuicyjny podział na moduły funkcjonalne, łatwość rozbudowy i modyfikacji oraz walory edukacyjne. Niniejszy artykuł pozwoli Czytelnikowi poznać zarys konstrukcji ECT IREna oraz zbiór wyników pomiarów kilku przygotowanych fantomów. Za punkt odniesienia przyjęto konstrukcję i parametry tomografu ET3 [1] opracowanego w ZEJiM IRE[...]

 Strona 1