[发明专利]适用于电极阵列外部区域的气液两相电阻抗分布成像方法

权利要求书

1.一种适用于电极阵列外部区域的气液两相电阻抗分布成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据开域电场分布特点以及探测深度估计原则，确定边界电极个数及尺寸；

步骤2：将电极布置于开域边界；

步骤3：根据开域分布非连通的特点，通过电磁场仿真方法，利用主成分分析法，确定电学层析成像方法的最优电极序列；

步骤4：基于最优电极序列，获取所有最优电极序列对应的复阻抗信息；

步骤5：根据复阻抗信息，基于反演映射原理，结合电学层析成像算法，重建开域气液两相流电参数分布图像。

2.根据权利要求1所述的适用于电极阵列外部区域的气液两相电阻抗分布成像方法，其特征在于，步骤1中，根据开域电场分布特点以及探测深度估计原则，确定边界电极个数及尺寸，具体为：

根据开域电场分布特点，建立开域电场仿真模型，连接两电极弧长中点，得到弦s，做起点为圆心o，过弦s中点的射线l，通过仿真，得到射线l弧长与电势的关系曲线，即，当时，l＝l₀，且l₀-R为对应电极排布的探测深度，R为开域电场的半径，结合实际探测深度需求，获取电极的个数及电极弧长，其中，电极的个数小于16，电极弧长为d为开域直径，n为电极的个数。

3.根据权利要求2所述的适用于电极阵列外部区域的气液两相电阻抗分布成像方法，其特征在于，步骤2中，将电极布置于开域边界，具体为：

将电极通过粘接或过盈配合的方式均匀布置在待测场域边界周向位置，且电极间以及电极与待测场域边界间均绝缘，其中，若电测场域边界为导体，则将待测场域边界接地，并在其表面涂覆绝缘层，若待测场域边界为绝缘体，则在待测场域边界的表面涂覆金属层，并将金属层接地，并在金属层的表面涂覆绝缘层。

4.根据权利要求3所述的适用于电极阵列外部区域的气液两相电阻抗分布成像方法，其特征在于，步骤3中，根据开域分布非连通的特点，通过电磁场仿真方法，利用主成分分析法，确定电学层析成像方法的最优电极序列，具体为：

通过电磁场仿真方法设置开域下p种介质分布，并针对每种分布情况，仿真所有电极对之间的阻抗信息，共q个，其中，得到样本矩阵为：

利用标准化方法，计算样本协方差矩阵为：

计算协方差矩阵的特征值λ_m(m＝1,...,t)及特征向量t表示协方差矩阵r特征值个数，计算各个特征值贡献率β_m及累积贡献率γ_m为：

选择累积贡献率超过80％的特征值对应的主成分，将其作为最优电极序列。