利用填补的方式将不规则区域转为规则成像区,可拓展电容层析成像的测量范围.首先分析了填补法对应的敏感场特性,然后分别研究了敏感场、归一化电容、填充区介电常数和图像重构算法对填补法成像的影响.并利用特定的填充区边界条件对Landweber算法进行改进,提出两种改进方法:变换矩阵和拆分矩阵的Landweber图像重构方法.结果表明,填充区使电容信号绝对值增强,非线性程度增加.不同背景的敏感场对成像影响较小,但填充区充满时的敏感场可强化环状流成像.去除填充区噪声的归一化电容矩阵有利于图像重构.填充物质的介电常数与测量区高介电常数相近时成像最佳.拆分矩阵法降低了求解维度,缩短了计算时间,对各种流型成像整体效果较好,基于松弛因子改进还可进一步优化重构图像.最后,在一般非规则结构中对改进方法的可靠性进行了测试验证.研究表明,改进方法可以用于一般性不规则结构的相分布测量,未来还可以用于因高温、腐蚀等无法直接进行电极安装的工业场合中,具有改进多相流测量方法的普遍意义.
电容层析成像 重构算法 非规则结构 两相流 测量