طراحی و شبیه سازی عملکرد سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی به منظور بازسازی تصویر از مقاطع جریان دوفازی جامد-مایع

چکیدهسامانه­ های جریان چندفازی بخش مهمی از فرایندهای صنعتی هستند که از جمله آن­ها می­توان به صنایع غذایی، دارویی، نفت و پتروشیمی و همچنین کشاورزی اشاره کرد. به منظور پایش و کنترل این سامانه­ ها درون مسیرهای بسته، تعیین مشخصه­ های آن مانند جریان جرمی مواد، غلظت جرمی، غلظت حجمی، چگالی، سرعت و توزیع همگنی سیال عبوری امری ضروری است. یکی از روش­های نسبتا جدید پایش سیال درون لوله، توموگرافی (مقطع­ نگاری) القای الکترومغناطیسی است که مزیت اصلی آن عدم تماس حسگرها با سیال مورد مطالعه است. در این پژوهش طراحی و شبیه­ سازی عملکرد سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی با جریان اعمالی مورد مطالعه قرار گرفت. سامانه مذکور شامل دو عدد الکترود حلقوی در قالب حسگر فرستنده و ۱۹۶ کویل به عنوان حسگر گیرنده است. به منظور شبیه­سازی عملکرد این سیستم، سه موقعیت مکانی (R=۰, R=۰.۳۵, R=۰.۶۵) برای شی هدف در نظر گرفته شد و بازسازی تصویر با استفاده از الگوریتم حل تکراری لندوبر و روش منظم­سازی تیخونوف انجام شد. برای بررسی کیفیت تصویر بازسازی شده پارامترهای خطای اندازه و میانگین مربعات خطا در ضرایب مختلف منظم ­سازی محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقدار میانگین مربعات خطا با افزایش ضریب منظم ­سازی، افزایش و با نزدیک شدن شی هدف به دیواره مقطع کاهش می­ یابد. پارامتر خطای اندازه نیز با نزدیک شدن شی هدف به دیواره مقطع، کاهش می­یابد. کمترین و بیشترین مقدار خطای اندازه محاسبه شده مربوط به موقعیت مکانی R=۰.۶۵ و موقعیت مکانی وسط بود که مقادیر آن­ها به ترتیب برابر با ۱۳/۰% و ۷۲/۵­% به دست آمد.

کلیدواژه ها:

واژه های کلیدی: الکترود حلقوی ، توموگرافی القای الکترومغناطیسی ، روش حل تکراری ، کویل ، هدایت الکتریکی