فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

چکیده: سیال‌های چندفازی، بخش اصلی بسیاری از فرایندهای صنعتی هستند و به همین دلیل پایش و کنترل آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. چگالی یکی از مهمترین مشخصه‌های سیال بوده و اندازه‌گیری برخط آن برای پایش و کنترل سیال امری ضروری است. در این پژوهش یک سامانه توموگرافی القای الکترومغناطیسی با جریان اعمالی (AC-MIT) برای اندازه‌گیری چگالی سیال چندفازی درون لوله طراحی و ساخته شد. بخش‌های اصلی این سامانه شامل حسگرهای فرستنده و گیرنده، سامانه تحصیل داده و الگوریتم حل مسئله می‌باشد. در این سامانه از حسگرهای فرستنده ابتکاری استفاده شد که شامل دو الکترود حلقوی بوده و بر روی دیواره محیط نصب می‌شوند. حسگرهای گیرنده شامل تعدادی کویل هستند که دورتادور محیط موردنظر و با فاصله یکسان قرار می‌گیرند. حل مسئله معکوس در سامانه AC-MIT با استفاده از الگوریتم حل تکراری گوس-نیوتن و روش منظم‌سازی تیخونوف انجام شد. در ارزیابی عملکرد سامانه از آب شور به عنوان فاز حامل و مخلوط خاک و ماسه به عنوان فاز جامد استفاده شد. تاثیر تغییرات دما و شوری بر روی چگالی اندازه‌گیری شده توسط سامانه در پنج سطح مختلف با استفاده از روش سطح پاسخ و تجزیه واریانس مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ارزیابی‌ها نشان داد که بین غلظت‌های جرمی اندازه‌گیری شده در دو حالت اندازه‌گیری دستی (به عنوان شاهد) و اندازه‌گیری توسط سامانه AC-MIT یک رابطه خطی با ضریب تعیین قابل قبول (بازه 98/0 تا 99/0) وجود دارد. نتایج تحلیل‌های آماری نشان داد که سطوح مختلف دما و شوری فاز حامل و همچنین اثر متقابل آن‌ها، تاثیر معنی‌داری بر عملکرد سامانه ندارد.