电阻与电容层析成像(ERT/ECT)系统

TJU-ECRT-Z12/16:电阻与电容层析成像(ERT/ECT)系统在同一采集平台上集成接触式电阻(ERT)与非接触电容(ECT)两种测量模态,可对同一截面同时采集电导率与介电常数信号,数据互补,适用于油水两相流、反应器等介质电学特性大幅变化的过程监测。

电阻与电容层析成像(ERT/ECT)系统由天津大学电学成像研究团队设计开发,在同一硬件平台上集成电阻层析成像(ERT,接触式电导率测量)与电容层析成像(ECT,非接触介电测量)两种模态。系统可对同一截面同时采集两类边界信号,数据互补,适用于介质电学特性在运行中可能大幅变化的过程——如油水两相流中含水率波动、反应器内相态转换等单一模态难以胜任的场景。

产品介绍

一套系统 · 两种模态

ECT 擅长低介电连续相(气体、油类)中的分散相成像,ERT 擅长导电连续相(水基介质)的电导分布测量——两者覆盖的介质区间互补。双模态系统在同一传感器阵列上同时采集电容与电导信号,在含水率大幅波动、相态切换等单一模态失效的工况下仍能持续输出有效图像。系统基于 Xilinx FPGA/ZYNQ 异构平台,支持有线/无线千兆以太网远程传输,原始数据可导出 .bin / .csv,便于在 MATLAB、Python 中开展自定义重建算法研究。

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  • 双模态互补

    ECT 测低介电/非导电相,ERT 测导电相,两种模态数据互补,解决单一模态在介质切换时失效的痛点。

  • 一套系统两种模态

    共享采集主机与软件平台,相比采购两套独立 ERT 与 ECT 系统成本更低、部署与维护更简单。

  • 实时成像 · 算法开放

    在线图像重建与实时显示;原始边界测量数据可导出至 MATLAB / Python,支持自定义重建算法与成果发表。

  • 高校团队深度定制

    天津大学电学成像研究团队设计开发,传感器直径、电极数、截面数、材质均可按工况定制。

技术参数

双模态测量

同一系统同时支持 ERT(接触式电导率)与 ECT(非接触电容)两种测量。

硬件平台

Xilinx FPGA / ZYNQ 异构处理器;14 位 10 Msps A/D;14 位 125 Msps D/A。

ERT 激励信号

正弦波 / 方波可切换;频率 1 kHz - 1 MHz;幅值 0.3 - 10 mApp。

ECT 激励信号

正弦交流电压信号,频率 512 kHz,幅值 18 Vp-p。

电极配置

ERT 16 电极/截面(接触式)+ ECT 12 电极/截面(非接触),对应型号 Z12/16,支持 1-4 截面三维成像。

成像速率

ECT 模式 100 帧/秒;ERT 模式 64 电极配置下 80 帧/秒。

数据传输

1000 Mbps 以太网(有线/无线)、USB 2.0、RS-232。

数据导出

.bin / .csv 格式,兼容 MATLAB、Python 等后处理工具。

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