电磁层析成像

电磁层析成像传感器电磁层析成像传感器 场域剖分方法的研究场域剖分方法的研究过程层析成像过程层析成像过程层析成像（Process Tomography）技术是医学CT技术在工业 上的发展和应用，它以两相流或多相流为 主要研究对象的过程参数二维或三维分布 状况的实时检测技术基于电学原理的电层析成像技术：电容 层析成像和电阻层析成像，及基于感应的 电磁层析成像都属于过程层析成像电磁层析成像电磁层析成像电磁层析成像(Electromagnetic Tomography-EMT)是一种基于电磁感应原 理的过程层析成像技术，其目的是研究具有 电磁特性的物质在空间的分布 典型的EMT系统可分为四个部分：传感 器阵列（即检测激励线圈），系统控制电路 ，数据采集与处理电路，图像重建与特征参 数提取单元EMT技术的研究可分为正问题和逆问题 ：正问题是已知被测空间中不同导电率和 磁导率的物质的分布，求检测线圈的测量 值；逆问题即图像重建是求空间内具有电 磁特性的物质的分布 电磁层析成像系统图正问题方法正问题方法电磁场正问题的解法可分为解析法、数值解法和实验研究法其中解析法主要 有分离变量法、积分变换法、级数展开法 、复变函数法、保角变换法和格林函数法 ；数值解法主要有有限差分法和有限元法 ；实验研究法主要有实测法和数学模拟法 。

有限元法基本步骤有限元法基本步骤• (1)建立积分方程 ； • (2)区域单元剖分 (工作量较大)￿ • (3)确定单元基函数 ； • (4)单元分析 ； • (5)总体合成 ； • (6)边界条件的处理 ； • (7)解有限元方程 .三角剖分三角剖分本文的三角剖分采用的是三顶点线性插值方法 有限单元在管截面内，按逆时针方向由圆心向外依次 编号节点编号的规律与有限单元的相似，按逆时针 方向由里到外依次编号单元编号节点编号三角剖分三角剖分先确定节点，根据节点位置，将组成一个三 角单元的三个节点相连在连接的过程中分为正三角和倒三角，在编 码时对其分别编码，即每圈正三角序号相接，倒 三角序号相接，而不是正三角和倒三角序号交错 相接1234567891011121314151617181920212223242526272829303132在实际应用中，应考虑实 际情况，管道壁部分剖分应该 密集，管道内部应该稀疏，所 以在剖分时，管道壁应该加密 三角剖分三角剖分四边形剖分四边形剖分 • 平面四边形非结构化网格生成方法 主要有两类:间接法和直接法 • 间接法是指在平面区域内先生成三 角形网格，然后通过某种算法，将 三角形网格转化为四边形网格; • 直接法是指在平面区域内直接生成 四边形网格。

四边形剖分四边形剖分• 间接法又分为拆分方法和合 并方法 • 拆分方法内部节点不容易生 成； • 合并方法应用仍有局限性拆分法拆分法合并法合并法合并法合并法---三角形单元转换为四边形单元直接法直接法直接法直接法直接法直接法直接法直接法场域剖分分析场域剖分分析利用单元，节点显示图像可以 判断剖分是否正确，除此之外还有 流型，也可以对其加以判断以下是三角剖分和四边形剖分 的层流图像三角剖分、四边形剖分的比较三角剖分、四边形剖分的比较三角形网格算法简单，单元往 往具有较好的形状和较强的边界适 应性 ；四边形单元比三角形单元精度 高 所以说四边形剖分和三角剖分 各有优缺点谢谢 ！。