TWO-PHASE FLOW REGIME THREE-DIMENSONAL VISUALIZATION  USING ELECTRICAL CAPACITANCE TOMOGRAPHY – ALGORITHMS AND SOFTWARE

W artykule autorzy przedstawiają środowisko komputerowe do kompleksowego przetwarzania i wizualizacji tomograficznych danych pomiarowych. Oprogramowanie TomoKIS Studio powstało w Instytucie Informatyki Stosowanej PŁ w ramach projektu DENIDIA i zostało rozwinięte w ramach projektu MNiSW nr 4664/B/T02/2010/38. Zbudowane oprogramowanie jest unikalne w skali światowej, gdyż integruje w sobie proces pozyskiwania danych pomiarowych, modelowanie numeryczne oraz proces konstruowania obrazów tomograficznych, z możliwością adaptacji dla różnych aplikacji przemysłowych, w szczególności dla potrzeb monitorowania i diagnostyki przepływów dwufazowych gaz-ciecz. Architektura aplikacji oparta jest na zestawie niezależnych modułów, które pozwalają na w pełni dwukierunkową komunikacją, konfigurację oraz kalibrację dowolnego urządzenia tomografii elektrycznej z otwartym protokołem pomiarowym, akwizycję i przetwarzanie danych pomiarowych on-line, liniową oraz nieliniową rekonstrukcję obrazów 2D i 3D w czasie rzeczywistym, a także wizualizację surowych danych pomiarowych i tomogramów. Istotnym elementem systemu jest moduł numerycznego modelowania czujników pojemnościowych wykorzystujący metodę elementów skończonych, oparty na autorskich algorytmach generowania siatek MES komputerowych modeli czujników pojemnościowych. Architektura prezentowanego systemu została zaprojektowana przy użyciu obliczeń równoległych na procesorach graficznych, z wykorzystaniem technologii Nvidia CUDA.

Słowa kluczowe:

elektryczna tomografia pojemnościowa, pomiary przepływów, algorytmy rekonstrukcji

Bibliografia

Banasiak R., Wajman R., Sankowski D., Soleimani M.: Three-dimensional nonlinear inversion of electrical capacitance tomography data using a complete sensor model. Progress In Electromagnetics Research (PIER), 100/2010, 219–234.

Banasiak R., Wajman R., Soleimani M.: An efficient nodal Jacobian method for 3D electrical capacitance tomography image reconstruction. 51/2009, 36–39.

Brzeski P., Mirkowski J., Olszewski T., Pląsowski A., Smolik W., Szabatin R.: Multichannel capacitance tomograph for dynamic process imaging. Opto-Electronics Review, 11/2003, 175–180.

Collignon T., Van Gijzen M.: Two implementations of the preconditioned conjugate gradient method on heterogeneous computing grids. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science, 20/2010, 109–121.

Janiszowski K.B.: Inversion of square matrices in processors with limited calculation abilities. International Journal of Applied Mathematics and Computer Science2, 13/2003, 199–204.

Jaworski T., Wajman R.: Graphical User Interface for building the spatial definition of the electrodes in 3D Electrical Capacitance Tomography. Zeszyty naukowe Automatyka, AGH, 3/2009.

Kapusta P., Majchrowicz M., Sankowski D., Banasiak R.: Application of GPU Parallel Computing for Acceleration of Finite Element Method Based 3D Reconstruction Algorithms in Electrical Capacitance Tomography. Image Processing & Communications, 17/2012, 339–346.

Liu Z., Babout L., Banasiak R., Sankowski D.: Effectiveness of rotatable sensor to improve image accuracy of ECT system. Flow Measurement and Instrumentation, 21/2010, 219–227.

Soleimani M.: Three-dimensional electrical capacitance tomography imaging. Insight - Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 48/2006, 613–617.

Wajman R., Banasiak R., Mazurkiewicz L., Dyakowski T., Sankowski D.: Spatial imaging with 3D capacitance measurements. Measurement Science and Technology, 17/2006, 2113.

Wang F., Marashdeh Q., Fan L.S., Warsito W.: Electrical capacitance volume tomography: Design and applications. Sensors, 10/2010, 1890–1917.

TRÓJWYMIAROWA WIZUALIZACJA STRUKTUR PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH PRZY UŻYCIU ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ – ALGORYTMY I OPROGRAMOWANIE. (2017). Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 7(1), 11-16. https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.4575

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

Numer Tom 7 Nr 1 (2017)

Archiwum

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Authors

Abstrakt

Słowa kluczowe:

Bibliografia

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Licencja