Wyznaczanie gęstości upakowania materiału w silosie na podstawie danych pomiarowych elektrycznej tomografii pojemnościowej (ECT)

Abstract

This paper describes the application of Electrical Capacitance Tomography (ECT) to measurement of porosity changes in bulk solid during the process of silo unloading. Authors focus on identification of the strict relationship between the change of bulk solid concentration and measured sensor inter-electrode capacitance records. The concentration changes are showed in the form of bulk solid porosity indicator value changes. The derivation of the relationship between dynamic material concentration changes and resulting capacitance changes will allow to estimate the error of the material concentration determination. This will be helpful in quantitative analysis of measurement data. In addition, this will also help in better utilization of capacitance tomography systems in industrial control systems. This paper presents preliminary results of analysis for loading and storing of sand in smooth-wall silo. Presented results are part of the wider research programme targeted in development of the tomographical system for noninvasive diagnostic of material flow in silos.

Artykuł przedstawia zastosowanie tomografii pojemnościowej do pomiaru zmian porowatości materiałów sypkich w trakcie opróżniania silosów. Autorzy koncentrują się na wyznaczeniu dokładnej zależności między wartością zmiany koncentracji materiału sypkiego a zmianami pojemności międzyelektrodowych czujnika pomiarowego. Zmiany koncentracji przedstawione zostały w formie zmian wartości wskaźnika porowatości materiału sypkiego. Określenie relacji między dynamicznymi zmianami koncentracji materiału a spowodowanymi tym faktem zmianami pojemności pomiarowych pozwoli na oszacowanie błędu wyznaczania koncentracji materiału w celu ilościowej analizy danych pomiarowych. Dodatkowo umożliwi to lepsze wykorzystanie tomografów pojemnościowych w systemach kontroli i sterowania procesem przemysłowym. W artykule przedstawiono wstępne wyniki analizy dla przypadku napełniania i składowania piasku w silosie ze ścianami gładkimi. Prezentowane wyniki badań stanowią część programu badawczego którego celem jest opracowanie tomograficznego systemu do bezinwazyjnej diagnostyki przepływu materiału sypkiego w silosach.