Tomograf pojemnościowy ET-2

Elektryczna Tomografia Procesowa jest nieinwazyjną techniką obrazowania, która umożliwia pomiar, wizualizację i analizę rozkładu przestrzennego rezystancji lub pojemności wewnątrz odpowiednio skonstruowanej sondy pomiarowej. Opracowany w Instytucie Radioelektroniki Politechniki Warszawskiej, Elektryczny Tomograf ET1 jest tomografem działającym na zasadzie pomiaru pojemności i może być stosowany do badań dynamicznych procesów technologicznych. Tomografia elektryczna charakteryzuje się niskimi kosztami konstrukcji sond pomiarowych, dużą szybkością obrazowania, łatwością instalowania i dokonywania pomiarów na obiektach przemysłowych.

Tomograf ET-2

W opracowanym prototypie ET1 można zamontować 16 modułów pomiarowych na tzw. płycie głównej. Dzięki nowoczesnej, elastycznej (programowalnej) modułowej konstrukcji tomograf może współpracować z sondami 8, 12 i 16 elektrodowymi. W zrealizowanej wersji 12 elektrodowej, każdy z modułów pomiarowych pracuje jako generator i jako programowalny wzmacniacz. W trybie nadawczym jeden z modułów generuje falę prostokątną o napięciu 10 – 15V i częstotliwości 1 – 3MHz. Pozostałe moduły odbierają i wzmacniają sygnały indukowane odpowiednio w 11 elektrodach. W kolejnym cyklu pomiarowym sygnał nadawczy przełączany jest na kolejną elektrodę, a z pozostałych elektrod sygnał jest odbierany. Do płyty głównej dołączony jest również moduł sterowania zawierający 16 kanałowy multiplekser analogowy, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz interfejs transmisji szeregowej RS-232. Zarówno płyta główna jak i moduł sterowania zawierają układy programowalne realizujące algorytm pomiarowy oraz transmisję danych cyfrowych do komputera. Oprogramowanie akwizycyjne steruje procesem pomiarowym, odbiera dane pomiarowe oraz wykonuje rekonstrukcję tomograficzną i wizualizację obrazów w czasie rzeczywistym. Oprogramowanie do analizy umożliwia dostęp do katalogów wykonanych badań, ich wizualizację i analizę w trybie off-line.

Dwunastoelektrodowa sonda demonstracyjna

Zastosowania

Tomograf ET1 może być stosowany w instalacjach petrochemicznych do wizualizacji przepływu ropy naftowej, analizy jej składu i zanieczyszczeń. Uzyskana szybkość pomiaru projekcji, niezbędnych do rekonstrukcji poprzecznych odwzorowań tomograficznych, jest rzędu 300 obrazów/sekundę. Umożliwia to zastosowanie tomografu ET1 do badania procesów spalania, procesów wybuchowych i do procesów zachodzących w reaktorach chemicznych. Można też wykorzystać tomograf pojemnościowy do kontroli instalacji przemysłowych pod kątem zanieczyszczania i ochrony środowiska. Znane są również zastosowania tej techniki do kontroli i sterowania pracą silników rakietowych i spalinowych.

Zalety

Niski koszt detektora.
Łatwość montażu w dowolnym istniejącym systemie rur.
Najwyższa szybkość obrazów tomograficznych.
Niewielka waga.
Niskie zużycie energii.
Wysoko czułość.

Wyniki

Sonda wypełniona w całości i do połowy kulkami propylenowymi

Jeden, dwa i trzy pręty propylenowe w sondzie

Przepływ oleju w potrząsanej sondzie