LabVIEW非接觸式電阻抗層析成像系統(tǒng)

非接觸式電阻抗層析成像（NEIT）技術(shù)以其無(wú)輻射、非接觸、響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了新的解決方案。基于LabVIEW的電阻抗層析成像系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的在線(xiàn)采集及實(shí)時(shí)成像，提高了圖像重構(gòu)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。

項(xiàng)目背景：

隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的提高，對(duì)于工業(yè)流程中介質(zhì)分布的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求日益增加。傳統(tǒng)的電學(xué)層析成像技術(shù)雖然能夠提供一定的測(cè)量手段，但多在Matlab平臺(tái)上進(jìn)行圖像重構(gòu)，不利于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。針對(duì)這一問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一套基于LabVIEW平臺(tái)的非接觸式電阻抗層析成像系統(tǒng)，以適應(yīng)快速、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)需求。

系統(tǒng)組成及工作原理：

系統(tǒng)主要由非接觸式電極傳感器、測(cè)量采集電路和圖像重建PC機(jī)組成。采用12電極非接觸式陣列傳感器，通過(guò)激勵(lì)信號(hào)發(fā)生電路、阻抗/電壓測(cè)量電路、開(kāi)關(guān)控制電路等組成的測(cè)量及采集電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)介質(zhì)阻抗信息的采集。LabVIEW平臺(tái)不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集，還通過(guò)編寫(xiě)的圖像重構(gòu)算法進(jìn)行實(shí)時(shí)成像。此外，系統(tǒng)通過(guò)主成分分析融合算法對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，提高了成像精度。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及效果評(píng)估：

系統(tǒng)通過(guò)對(duì)兩相流測(cè)試平臺(tái)的驗(yàn)證，證明了其在不同介質(zhì)分布下的有效性。通過(guò)LabVIEW編譯的LBP、Landweber、ART三種經(jīng)典圖像重構(gòu)算法進(jìn)行圖像重構(gòu)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入PCA圖像融合算法后，成像精度有顯著提高。系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于介質(zhì)分布實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需求，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。