一种测量人体肺部活性组织介电特性系统及其测量方法

    公开(公告)号:CN103197146A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310092151.X

    申请日:2013-03-21

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01R27/02 G01R27/26

    摘要: 本发明提供一种测量人体肺部活性组织介电特性系统,该系统分为介电频谱测量系统和介电测量系统环境控制平台;同时提供一种采用测量人体肺部活性组织介电特性系统的测量方法。本发明效果是通过方便可得的测量设备和商品化的仪器设备构建了人体肺部活性组织介电频谱测量系统和介电测量系统环境控制平台。能够定量分析正常组织与肺癌组织介电频谱特性,而非单纯研究肺呼气和肺吸气两种定性状态下的介电特性;最大限度地模拟组织在体环境,保证肺部组织活性,提高了测量结果的准确性。

    一种基于双线圈的导电液位及电导率测量方法和装置

    公开(公告)号:CN101650211A

    公开(公告)日:2010-02-17

    申请号:CN200910070436.7

    申请日:2009-09-15

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01F23/26 G01R27/22

    摘要: 本发明属于导电液体液位及电导率测量领域,涉及一种基于双线圈的电磁传感器,传感器由两个半径不同的同轴线圈构成,放置于水平液位的上方,通过对线圈分别施加电流激励信号,和测量其感应电压,得到这两个线圈的自感值,并利用一个基于简析解的算法,同时得到导电液体的液位和电导率。本发明能够实现对液体实行非接触式测量,可用于在油/气/水分离设施中对电导率和水位同时监测,另外对水位和电导率的测量在许多地球物理,海洋工程中也有很重要的应用。

    非接触式电阻抗传感器及基于该传感器的图像重建方法

    公开(公告)号:CN101241094A

    公开(公告)日:2008-08-13

    申请号:CN200810052417.7

    申请日:2008-03-12

    申请人: 天津大学

    发明人: 王化祥 曹章

    IPC分类号: G01N27/04 A61B5/053

    摘要: 本发明提供一种非接触式电阻抗传感器,该传感器安装于测量区域,该传感器的径向截面结构是由四层结构组成,由外及内依次为金属管层,绝缘物质层,电极阵列层以及绝缘环层,所述附着在绝缘环层上的电极数至少有二个,均匀分布在同一圆周上,所述绝缘物质层的厚度小于绝缘环层外径的1%,且使电极阵列与金属管层之间电场强度小于绝缘物质层的击穿强度所述电极阵列层通过绝缘环层与测量区域隔离。还提供二种基于该传感器实现电阻抗层析成像的图像重建方法。本发明给出了其解析模型及相应的灵敏场分布表达式及两种快速成像方法,该传感器可实现同步同位置的双模态阻抗测量,有利于阻抗分布实部和虚部信息的相互融合,简化了双模态测量系统软硬件的设计和实现。

    方形双模自标定传感器及基于该传感器的图像重建方法

    公开(公告)号:CN101034075A

    公开(公告)日:2007-09-12

    申请号:CN200710057166.7

    申请日:2007-04-18

    申请人: 天津大学

    发明人: 王化祥 曹章

    摘要: 本发明提供一种方形双模自标定传感器,该传感器的横截面包括有三层,外层结构为起结构固定和屏蔽作用的金属管层,中间层结构为绝缘物质层,内层结构层为附着在绝缘层上的多个电极;所述电极按一定规律分布在同一截面上,相邻电极的间隔不为等间距。同时提供二种基于该传感器的图像重建方法。有益效果是针对方形测量区域,该双模电成像系统传感器扩展了测量范围,可测量截面不同/激励不同步的对象,具有自标定的性质。采用多种激励模式,实现同步同位置测量,使测量截面的电阻抗分布的实部和虚部信息相互融合,简化了双模态测量系统软硬件的设计和实现。

    ECT/ERT双模态成像系统交叉式复合阵列传感器

    公开(公告)号:CN101025404A

    公开(公告)日:2007-08-29

    申请号:CN200710056857.5

    申请日:2007-03-05

    申请人: 天津大学

    发明人: 王化祥 崔自强

    IPC分类号: G01N27/00 G01R27/00

    摘要: 本发明提供一种ECT/ERT双模态成像系统交叉式复合阵列传感器,该传感器设置于被测对象的管道上,包括有电极数量一致的ECT电极阵列和ERT电极阵列并均匀、交叉地设置在被测管道截面的内/外壁上,ECT电极阵列和ERT电极阵列中的电极数为8~64个,在每两个ECT电极之间设置ERT电极;在所述ERT电极的外部设置有屏蔽罩。有益效果是在使用该传感器时,可获取被测流体在同一时间、同一位置的流场信息,同时可获得更多方向上的测量信息,有利于提高双模态系统图像重建的质量。当ECT电极阵列工作时,不涉及模拟电子开关的关断状态,ERT电极作为屏蔽电极不会干扰ECT电极阵列的工作,反而可减小被测电容的动态范围,有利于ECT系统的测量,反之亦然。

    模拟解调方式的混频生物阻抗测量方法

    公开(公告)号:CN1709203A

    公开(公告)日:2005-12-21

    申请号:CN200510014309.7

    申请日:2005-07-01

    申请人: 天津大学

    发明人: 王超 王化祥

    IPC分类号: A61B5/053

    摘要: 模拟解调方式的混频生物阻抗测量方法。采用高低两种频率的混频电流进行激励,针对两种频率,通过测量Zx和参考电阻r上电压VH和VL的幅值和相位,结合虚参考矢量方法,获得不同频率下Zx的复阻抗值。对VH和VL的测量采用乘法解调方式,针对每种频率,令该频率的参考电压源Vr1和Vr2正交,VH和VL分别与两参考信号Vr1和Vr2通过模拟乘法解调后,可得到与VH和VL的幅值和相位相关的直流分量。对每个频率的阻抗信息测量采用虚参考矢量测量结构,即可获取两种频率下被测阻抗信息的实部和虚部,消除了电流转换和传输过程中相移造成的误差。

    一种测量人体肺部活性组织介电特性系统及其测量方法

    公开(公告)号:CN103197146B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201310092151.X

    申请日:2013-03-21

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01R27/02 G01R27/26

    摘要: 本发明提供一种测量人体肺部活性组织介电特性系统,该系统分为介电频谱测量系统和介电测量系统环境控制平台;同时提供一种采用测量人体肺部活性组织介电特性系统的测量方法。本发明效果是通过方便可得的测量设备和商品化的仪器设备构建了人体肺部活性组织介电频谱测量系统和介电测量系统环境控制平台。能够定量分析正常组织与肺癌组织介电频谱特性,而非单纯研究肺呼气和肺吸气两种定性状态下的介电特性;最大限度地模拟组织在体环境,保证肺部组织活性,提高了测量结果的准确性。

    基于CAN总线的生物电阻抗成像系统硬件电路系统

    公开(公告)号:CN104434095A

    公开(公告)日:2015-03-25

    申请号:CN201410479738.0

    申请日:2014-09-19

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: A61B5/053

    CPC分类号: A61B5/053

    摘要: 本发明提供一种基于CAN总线的生物电阻抗成像系统硬件电路系统,该硬件电路包括含有一块中间控制板和多块数据采集板,中间控制板通过串口连接电缆连接到计算机,接收计算机发出的指令,中间控制板通过CAN总线与多块数据采集板连接,通过屏蔽电缆与数据采集板相连,将中间控制板输出统一的可编程时钟信号输入多个数据采集板;所述多块数据采集板的DSP通过外部中断获取数据进行数字相敏解调,将解调结果通过CAN总线发送到中间控制板,并最终发送至计算机。有益效果是该系统激励信号的扫频范围为10KHz~10MHz,既可利用FPGA的现场可编程性作灵活的信号发生器,亦可利用DSP对同步采集到的各通道信号进行实时的补偿,以抵消对有效信号的影响,确保了实时性和可靠性。

    一种两相流分相含率电导式传感器及其结构参数优化方法

    公开(公告)号:CN101419180B

    公开(公告)日:2012-02-22

    申请号:CN200810153742.2

    申请日:2008-12-04

    申请人: 天津大学

    发明人: 王化祥 曹章

    IPC分类号: G01N27/08

    摘要: 本发明提供一种两相流分相含率电导式传感器,该传感器由导电环层及附着于其上激励电极对和测量电极对构成,激励电极和测量电极在导电环层的管壁上径向对称按180度角螺旋分布。同时还提供一种基于上述传感器结构的结构参数优化方法。本发明的有益效果是针对两相流相含率实时测量,克服了传统电导式传感器中测量电极与非导电物质接触,造成测量电极浮空的缺点,提供一种电导式电学传感器,基于其解析模型,给出二维传感器横截面上任一点灵敏度分布的表达式,可进行结构参数的快速优化。属于非侵入式快速测量,测量范围拓宽,造价低。

    基于独立成分分析和互相关技术的水平管弹状流参数测量方法

    公开(公告)号:CN101493350A

    公开(公告)日:2009-07-29

    申请号:CN200910067892.6

    申请日:2009-02-20

    申请人: 天津大学

    IPC分类号: G01F1/712

    摘要: 本发明提供基于独立成分分析和互相关技术的水平管弹状流参数测量方法,它是在由结构相同的双截面电学传感器阵列、电子测量电路和成像计算机构成的电学层析成像系统中,引入独立成分分析和互相关技术实现水平管两相流弹状流特征参数测量方法,即,使用独立成分分析方法分析原始测量数据,发现峭度最大的独立成分与弹状流中液弹的变化信息具有很好的对应关系,进一步利用互相关技术,对上、下游测量截面获得的峭度最大的独立成分消除循环平稳特性后进行互相关计算,获得弹状流中液弹的平均速度,利用液弹持续的时间乘以液弹的平均速度获得平均的液弹长度。这种方法利用电学层析成像系统所获得的测量值无需结合其他测量数据获得水平管弹状流的速度和长度,节省了测量的成本,拓宽了电学层析成像系统在两相流测量中的应用范围,有利于精确测量水平管弹状流参数。