بازسازی تصاویر توموگرافی الکتریکی بر اساس روش تخمین پارامتر در انتقال حرارت معکوس
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشگاه تهران*مهندسی مکانیک
3 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22060/mej.2019.15516.6144چکیده
توموگرافی الکتریکی روشی غیرتماسی است که با اعمال ولتاژ یا جریان الکتریکی به هر سنسور و استفاده از یک الگوریتم بازسازی تصویر، ساختار داخلی جسم را شناسایی میکند. با وجود مزایایی همچون سادگی و ارزان قیمت بودن، تصاویر تولیدی در این روش دارای کیفیت پایینی است که علل اصلی آن نحوه اندازهگیری در سیستم توموگرافی و الگوریتمهای بازسازی تصویر هستند. در این مقاله، از ایده بازسازی تصویر با استفاده از حل معادلات انتقال حرارت رسانشی به جای حل معادلات الکتریکی برای محاسبه توزیع رسانایی حرارتی استفاده شده است. بدین منظور با تغییر دمای سطح فعال، شارهای حرارتی عبوری از هر سطح به دلیل اختلاف دمای بین سطح فعال و سایر سطوح توسط سنسور محاسبه میشود، همچنین از الگوریتم لونبرگ-مارکوارت برای تخمین پارامترهای هندسی جسم مجهول و بازسازی تصویر در توموگرافی الکتریکی استفاده شده است. در این روش، سه مسأله برای بررسی قابلیت الگوریتم در تخمین هندسه مجهول انتخاب شد و نشان داده شد که این الگوریتم قادر به شناسایی هندسه مجهول است. با انجام آنالیز حساسیت برای بررسی تأثیر اغتشاش در تخمین هندسه نشان داده شد که با افزایش میزان اغتشاش، خطای ایجاد شده در تخمین شکل هندسی افزایش مییابد اما همچنان روش به ازای میزان اغتشاش اندازهگیری 30 درصد، در تخمین هندسه موفق عمل میکند. همچنین نتایج حاصل از انتخاب ترکیبهای متفاوت از سطوح فعال برای ایجاد شار حرارتی نشان داد که علاوه بر مؤثر بودن سطوح فعال در افزایش دقت تخمین شکل، هندسه مجهول به ازای دو مرتبه اندازهگیری شار حرارتی قابل تخمین است.
