![سامانه نشر مجلات علمی دانشگاه تهران](./data/logo.png)
تعداد نشریات | 162 |
تعداد شمارهها | 6,578 |
تعداد مقالات | 71,072 |
تعداد مشاهده مقاله | 125,686,480 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,915,278 |
ارزیابی عملکرد سامانه توموگرافی امپدانس الکتریکی تحت استراتژی سنجش ابتکاری برای پایش سیال دوفازی جامد-مایع | ||
مهندسی بیوسیستم ایران | ||
دوره 53، شماره 1، اردیبهشت 1401، صفحه 77-90 اصل مقاله (1.47 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijbse.2022.332263.665445 | ||
نویسندگان | ||
نازیلا طربی؛ حسین موسی زاده* ؛ علی جعفری؛ جلیل تقی زاده طامه | ||
گروه مهندسی ماشین های کشاورزی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
چکیده | ||
توموگرافی امپدانس الکتریکی (EIT)، تکنیک تصویرسازی غیرنفوذی است که توسط تزریق جریان الکتریکی به مجموعهای از الکترودها و قرائت ولتاژ از الکترودها، خواص سیال چندفازی مانند توزیع ذرات و غلظت حجمی را اندازهگیری میکند. استراتژی تزریق و قرائت سیگنال از الکترودها در کیفیت بازسازی تصویر و دقت اندازهگیری تاثیرگذار است. در محیطهای بزرگ و با رسانایی بالا استراتژیهای مرسوم چون مجاورتی قادر به قرائت سیگنال با کیفیت نیستند. بنابراین هدف از این پژوهش ساخت و ارزیابی سامانه EIT تحت استراتژی ابتکاری برای تعیین آنلاین توزیع ذرات و غلظت مواد دو فازی جامد- مایع در محیطهای نسبتا بزرگ است. بدین منظور، 16 الکترود بر روی مخزن حاوی مواد نصب شدند. فاز مایع آب با رسانایی معلوم و فاز جامد بطری در اندازههای مختلف بود و در سه موقعیت مختلف عملکرد سامانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استراتژی ابتکاری، قابلیت تشخیص و تمایز شیء هدف را در ابعاد مختلف و موقعیتهای مختلف دارد. نرخ سیگنال به نویز 05/1 دسیبل و دامنه دینامیک پتانسیلهای مرزی 1600 میلیولت بود. حساسیت به کنارهها و نزدیک الکترودها بیشتر از حساسیت به میانه بود. ارزیابی پارامترهای کیفیت تصویر، نشان داد که در شیء هدف با اندازه متوسط و بزرگ، در موقعیتهای نزدیک به الکترودها، خطا در اندازه کاهش مییابد و در هر سه اندازه شیء هدف، ایجاد حلقه به میزانی نبود که منجر به عدم کیفیت در تصویر بازسازی شده شود. بنابراین میتوان نتیجه گرفت که استراتژی ابتکاری ارائه شده، عملکرد مطلوبی برای تعیین توزیع مواد در محیطهای بزرگ را دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
استراتژی سنجش؛ تصویرسازی؛ توموگرافی؛ غلظت | ||
مراجع | ||
Bera, T. K. & Nagaraju, J. (2012). Studying the resistivity imaging of chicken tissue phantoms with different current patterns in Electrical Impedance Tomography (EIT). Measurement. 45(4). 663-682. Haingartner, M., Gschoßmann, S., Cichocki, M. & Schagerl, M. (2020). Improved current injection pattern for the detection of delaminations in carbon fiber reinforced polymer plates using electrical impedance tomography. Structural Health Monitoring. 25. 147-158. Humplík, P., Cermák, P. & Zid, T. (2016). Electrical impedance tomography for decay diagnostics of Norway spruce (Picea abies): possibilities and opportunities. Silva Fennica. 50(1). 1341-1357. Kotze, R., Adler, A., Sutherland, A. & Deba, C. N. (2019). Evaluation of Electrical Resistance Tomography imaging algorithms to monitor settling slurry pipe flow. Flow Measurement and Instrumentation. 68. 101572. Lesparre, N., Robert, T., Nguyen, F., Boyle, A. & Hermans, T. (2019). 4D electrical resistivity tomography (ERT) for aquifer thermal energy storage monitoring. Geothermics. 77. 368-382. Liu, L., Fang, Z. Y., Wu, Y. P., Lai, X. P., Wang, P. & Song, K. I. (2018). Experimental investigation of solid-liquid two-phase flow in cemented rock-tailings backfill using Electrical Resistance Tomography. Construction and Building Materials. 175. 267-276. Malik, D. & Pakzad, L. (2018). Experimental investigation on an aerated mixing vessel through electrical resistance tomography (ERT) and response surface methodology (RSM). Chemical Engineering Research and Design. 129. 327-343. Marefatallah, M., Breakey, D. & Sanders, R. S. (2021). Experimental study of local solid volume fraction fluctuations in a liquid fluidized bed: Particles with a wide range of stokes numbers. International Journal of Multiphase Flow. 135. 103348. Ma, G., Hao, Z., Wu, X. & Wang, X. (2020). An optimal Electrical Impedance Tomography drive pattern for human-computer interaction applications. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 14(3). 402-411. Mary, B., Peruzzo, L., Boaga, J., Cenni, N., Schmutz, M., Wu, Y. & Cassiani, G. (2020). Time-lapse monitoring of root water uptake using electrical resistivity tomography and mise-à-la-masse: a vineyard infiltration experiment. Soil. 6(1). 95-114. Porzuczek, J. (2019). Assessment of the Spatial Distribution of Moisture Content in Granular Material Using Electrical Impedance Tomography. Sensors. 19(12). 2807. Russo, S., Nefti-Meziani, S., Carbonaro, N. & Tognetti, A. (2017). A quantitative evaluation of drive pattern selection for optimizing EIT-based stretchable sensors. Sensors. 17(9). 1999. Salucci, M., Oliveri, G. & Massa, A. (2019). Real-time electrical impedance tomography of the human chest by means of a learning-by-examples method. IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology. 3(2). 88-96. Sharifi, M. & Young, B. (2013). Towards an online milk concentration sensor using ERT: Correlation of conductivity, temperature and composition. Journal of Food Engineering. 116(1). 86-96. Silva, R., Faia, P. M., Garcia, F. A. P. & Rasteiro, M. G. (2016). Characterization of solid–liquid settling suspensions using Electrical Impedance Tomography: A comparison between numerical, experimental and visual information. Chemical Engineering Research and Design. 111. 223-242. Sun, J. & Yang, W. (2015). A dual-modality electrical tomography sensor for measurement of gas–oil–water stratified flows. Measurement. 66. 150-160. Thomas, A. J., Kim, J. J., Tallman, T. N. & Bakis, C. E. (2019). Damage detection in self-sensing composite tubes via electrical impedance tomography. Composites Part B: Engineering. 177. 107276. Wahab, Y. A., Rahim, R. A., Rahiman, M. H. F., Aw, S. R., Yunus, F. R. M., Goh, C. L. & Ling, L. P. (2015). Non-invasive process tomography in chemical mixtures–A review. Sensors and Actuators B: Chemical. 210. 602-617. Wang, M. (2015). Industrial tomography. UK: Elsevier. Wei, K., Qiu, C. H. & Primrose, K. (2016). Super-sensing technology: Industrial applications and future challenges of electrical tomography. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 374(1). 201-218. Weigand, M. & Kemna, A. (2019). Imaging and functional characterization of crop root systems using spectroscopic electrical impedance measurements. Plant and Soil. 435(1). 201-224. Xu, C., Dong, X., Shi, X., Fu, F., Shuai, W., Liu, R. & You, F. (2008). Comparison of drive patterns for single current source EIT in computational phantom. In: 2nd International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering. pp. 1500-1503. Zhang, L. & Wang, H. (2010). Single source current drive patterns for electrical impedance tomography. In: 2010 IEEE Instrumentation & Measurement Technology Conference Proceedings. pp. 1477-1480. Zhao, X., Zhuang, H., Yoon, S. C., Dong, Y., Wang, W. & Zhao, W. (2017). Electrical impedance spectroscopy for quality assessment of meat and fish: A review on basic principles, measurement methods, and recent advances. Journal of Food Quality. 207. 637-653. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 670 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 490 |