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

سامانه های جریان چندفازی بخش مهمی از فرایندهای صنعتی هستند که از جمله آنها می توان 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 به دلیل عدم تماس حسگرها با سیال مورد مطالعه از جایگاه ویژه ای برخوردار 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 ۱۹۹ کویل به عنوان حسگر گیرنده می باشد. به منظور شبیه سازی عملکرد این سیستم، سه موقعیت مکانی ( Rبرای شی هدف در نظر گرفته شد و بازسازی تصویر با استفاده از الگوریتم حل تکراری و روش منظم سازی 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 می یابد. کمترین و بیشترین مقدار خطای اندازه محاسبه شده مربوط به موقعیت مکانی۰R, ۰.۳۵R, ۰.۶۵R ) ۰.۶۵ و موقعیت مکانی وسط بود که مقادیر آنها به ترتیب برابر با۰/۱۳٪ و۵/۷۲ ٪ به دست آمد.

Keywords:

توموگرافی القای الکترومغناطیسی , الکترود حلقوی , کویل , روش حل تکراری , هدایت الکتریکی