ITC / Pracownicy / Emeryci i osoby współpracujące / Gut Zbigniew / Pojemnościowa Tomografia Komputerowa

Pojemnościowa Tomografia Komputerowa

W wielu gałęziach przemysłu konieczne jest monitorowanie różnych procesów technologicznych. Stosowane metody wizualizacyjne (np. optyczne) nie pozwalają otrzymać pełnych informacji o samym charakterze przebiegu procesu. Dlatego też zainteresowano wykorzystaniem w przemyśle, tomografii komputerowe.

Klasyczna tomografia wykorzystująca promieniowanie rentgenowskie, nie nadaje się do badania przepływu mieszanek olej/gaz/woda w przewodach rurowych oraz do badań nad strukturą płomienia. Wynika to w głównej mierze z dużych kosztów aparatury pomiarowej i jej eksploatacji oraz znacznych rozmiarów co nie pozwala wykorzystać tej metody w warunkach rzeczywistych. Wówczas preferowana jest tomografia oparta na wykorzystaniu inny nośników informacji. Do tych nośników należą prądy elektryczne, których właściwościami są: przewodność właściwa (konduktywność), przenikalność elektryczna lub przenikalność magnetyczna.

Obecnie w wizualizacji procesów spalania stosowane są różne metody optyczne. W metodach takich jak: smugowa, cieniowa,  interferometryczna czy holograficzna wykorzystuje się zmiany współczynnika załamania światła w wyniku zmiany gęstości ośrodka. Ograniczeniem wykorzystania metod optycznych jest konieczność stosowania wzierników optycznych o bardzo wysokiej jakości, co utrudnia aplikacje tych metod w warunkach rzeczywistych lub znacznie podnosi jej koszty. Pomiar temperatury gazów wylotowych nie pozwala otrzymać szczegółowych informacji o zachodzących procesach spalania. Te ograniczenia zmuszają do poszukiwania nowych metod umożliwiających monitorowanie i wizualizację procesów spalania w czasie rzeczywistym. Jedną z takich metod jest pojemnościowa tomografia komputerowa (PTK).

Pojemnościowa Tomografia Komputerowa opiera się ona na analizie zmian pojemności zbieranych z kilku do kilkunastu elektrod umieszczonych wokół obszaru badawczego. W metodzie tej wartości zmian pojemności zależą głównie od rozkładu stałych dielektrycznych jednego czynnika w drugim. W przypadku procesów spalania zmiany wartości pojemności są wywołane intensywnymi reakcjami chemicznych, więc obrazowane są obszary zjonizowanego gazu. Zarejestrowane sygnały indukowane zachodzącymi procesami są następnie przetwarzane komputerowo. W wyniku tego otrzymuje się dwuwymiarową rekonstrukcję obrazu procesu spalania.

ss1
ss2

Rekonstrukcja stacjonarnych płomieni gazowych.

Więcej informacji można znaleść na stronie: www.tomografia.itc.pw.edu.pl