电磁层析成像

电磁层析成像第1页，课件共24页，创作于2023年2月过程层析成像

过程层析成像（ProcessTomography）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在线实时检测技术。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。第2页，课件共24页，创作于2023年2月电磁层析成像

电磁层析成像(ElectromagneticTomography-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。第3页，课件共24页，创作于2023年2月 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第4页，课件共24页，创作于2023年2月正问题方法

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。

第5页，课件共24页，创作于2023年2月有限元法基本步骤(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.第6页，课件共24页，创作于2023年2月三角剖分

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。单元编号节点编号第7页，课件共24页，创作于2023年2月三角剖分

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。

第8页，课件共24页，创作于2023年2月1234567891011121314151617181920212223242526272829303132第9页，课件共24页，创作于2023年2月

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。三角剖分第10页，课件共24页，创作于2023年2月第11页，课件共24页，创作于2023年2月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。第12页，课件共24页，创作于2023年2月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。第13页，课件共24页，创作于2023年2月

拆分法第14页，课件共24页，创作于2023年2月合并法第15页，课件共24页，创作于2023年2月合并法---三角形单元转换为四边形单元

第16页，课件共24页，创作于2023年2月直接法第17页，课件共24页，创作于2023年2月直接法第18页，课件共24页，创作于2023年2月直接法第19页，课件共24页，创作于2023年2月直接法第20页，课件共24页，创作于2023年2月场域剖分分析

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。第21页，课件共24页，创作于2023年2月第22页，课件共24页，创作于2023年2月三角剖分、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；