معرفي يك سامانه ابتكاري توموگرافي القاي الكترومغناطيسي براي اندازه‌گيري چگالي سيال چندفازي

سيال‌هاي چندفازي، بخش اصلي بسياري از فرايندهاي صنعتي هستند و به همين دليل پايش و كنترل آن‌ها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. چگالي يكي از مهمترين مشخصه‌هاي سيال بوده و اندازه‌گيري برخط آن براي پايش و كنترل سيال امري ضروري است. در اين پژوهش يك سامانه توموگرافي القاي الكترومغناطيسي با جريان اعمالي (AC MIT) براي اندازه‌گيري چگالي سيال چندفازي درون لوله طراحي و ساخته شد. بخش‌هاي اصلي اين سامانه شامل حسگرهاي فرستنده و گيرنده، سامانه تحصيل داده و الگوريتم حل مسئله مي‌باشد. در اين سامانه از حسگرهاي فرستنده ابتكاري استفاده شد كه شامل دو الكترود حلقوي بوده و بر روي ديواره محيط نصب مي‌شوند. حسگرهاي گيرنده شامل تعدادي كويل هستند كه دورتادور محيط موردنظر و با فاصله يكسان قرار مي‌گيرند. حل مسئله معكوس در سامانه AC MIT با استفاده از الگوريتم حل تكراري گوس نيوتن و روش منظم‌سازي تيخونوف انجام شد. در ارزيابي عملكرد سامانه از آب شور به عنوان فاز حامل و مخلوط خاك و ماسه به عنوان فاز جامد استفاده شد. تاثير تغييرات دما و شوري بر روي چگالي اندازه‌گيري شده توسط سامانه در پنج سطح مختلف با استفاده از روش سطح پاسخ و تجزيه واريانس مورد بررسي قرار گرفت. نتايج ارزيابي‌ها نشان داد كه بين غلظت‌هاي جرمي اندازه‌گيري شده در دو حالت اندازه‌گيري دستي (به عنوان شاهد) و اندازه‌گيري توسط سامانه AC MIT يك رابطه خطي با ضريب تعيين قابل قبول (بازه 98/0 تا 99/0) وجود دارد. نتايج تحليل‌هاي آماري نشان داد كه سطوح مختلف دما و شوري فاز حامل و همچنين اثر متقابل آن‌ها، تاثير معني‌داري بر عملكرد سامانه ندارد.