JP5815943B2 - 分布系の電気ネットワーク表現 - Google Patents
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Description
Z=P*Q−1 (4)
ここで、Q−1は行列Qの逆行列を意味している。しかし行列Qは計測信号組であり、また数学的に非適切な行列であるのが一般的である。したがって、この行列の逆行列を見出すのは困難である。したがってこのケースでは、次式で与えられるようにしてアドミッタンス行列を計算可能であるため、アドミッタンス行列の計算がより容易である。
印加信号組は計測信号組と比べて忠実度がより良好である。さらに、印加信号組は事前によく分かっているため、これをコンピュータ内に格納しておくことが可能であり、またその逆行列もコンピュータ内に格納しておくことが可能である。したがって、アドミッタンス行列を決定するためには、この利用可能な印加電圧信号の逆行列が計測信号組に対して直接乗算される。一実施形態ではさらに、印加信号組が電流組Mでありかつ計測信号組が電圧組Sであれば物体はインピーダンス行列Zによって表現し計算され得る。このケースではインピーダンス行列Zは次式で与えられる。
ここでも、M−1は行列Mの逆行列を意味している。ここでも同じく、印加信号組Mの逆行列の計算は計測信号組Sの逆行列計算と比べてより容易である。
Z=S*((MHM)−1*MH) (7)
上式において、PH及びMHは行列P及びMの共役転置行列である。
12 油井
14 配管系
16 産生物分岐管
18 混相流量計(MPFM)
20 不純物分離装置
40 電気インピーダンス断層撮像方式のMPFMシステム
42 電極アレイ
44 電極
46 コンジット
48 電子コンディショニング回路
50 コンピュータ
52 ディスプレイ
60 電圧印加型EITシステムのブロック図
61 電極
62 電圧源
63 切替ネットワーク
64 較正回路
56 電界プロット
57 電界プロット
58 電界プロット
59 電界プロット
80 コンジットの周囲に沿って配置させた電極の概要図
82 電極に印加される波形組
84 パイプ
86 石油
88 水
100 ERTにおけるインピーダンスまたはアドミッタンス行列の決定方法
102 方法ステップ
104 方法ステップ
106 方法ステップ
108 方法ステップ
110 方法ステップ
120 EITにおけるインピーダンスまたはアドミッタンス行列の決定方法
122 方法ステップ
124 方法ステップ
126 方法ステップ
128 方法ステップ
140 EITにおけるインピーダンスまたはアドミッタンス行列の決定方法
142 方法ステップ
144 方法ステップ
146 方法ステップ
148 方法ステップ
150 方法ステップ
Claims (10)
- 複数の材料または相の混合物である多重材料物体の特性を決定する電気インピーダンス断層撮像方法(120)であって、
印加信号周波数およびその整数倍に対応する角速度で時計回りおよび反時計回りに方向が変化する回転電界を順次発生させるために物体を取り囲む電極に個々の電気信号パターンをもつ印加電気信号組を提供するステップ(122)と、
各印加電気信号パターンに対応する電極において電気信号の計測電気信号組を取得するステップ(124)と、
印加電気信号組、計測電気信号組及び印加電気信号組の逆行列に基づいて物体の電気インピーダンス分布または電気アドミッタンス分布である電気ネットワーク表現を決定するステップ(126)と、
電気ネットワークを解析することによって多重材料物体の特性を決定するステップ(128)と、
を含み、
前記電気信号パターンのそれぞれは、互いに位相が異なる、
方法。 - 前記個々の電気信号パターンの最大数が多くとも電極の半数に等しく、かつ前記電気ネットワークが純抵抗成分からなる、請求項1に記載の方法。
- 電気ネットワークを決定する前記ステップは、印加電気信号組を、残りの部分を満たした行列で構成されるフル印加電気信号組に変換するステップと、計測電気信号組をフル計測電気信号組に変換するステップと、を含む、請求項1または2に記載の方法。
- 印加電気信号組を変換する前記ステップは既知の電気信号パターンを利用するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 計測電気信号組を変換する前記ステップは電気ネットワークの純抵抗成分を利用するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 特性を決定する前記ステップは個々の電気信号パターンの最大数が多くとも電極の半数に等しいときに新たな電気ネットワークを決定するステップを含む、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
- 新たな電気ネットワークを決定する前記ステップは電気ネットワークの抵抗値に基づいて電気ネットワークを修正するステップを含む、請求項6に記載の方法。
- 特性を決定する前記ステップは、印加電気信号組を用いてシミュレーションし実際の計測電気信号組とシミュレーションの計測電気信号組の間の誤差を最小化することによって新たな電気ネットワークを完成させるステップを含む、請求項6に記載の方法。
- 各印加電気信号パターンに対応する電極において電気信号の計測電気信号組を取得するステップと、
印加電気信号組、計測電気信号組及び印加電気信号組の逆行列に基づいて多重材料物体の電気ネットワーク表現を決定するステップと、
をさらに含み、
前記回転電界が前記物体の内部で発生される、
請求項1に記載の方法。 - 印加信号周波数およびその整数倍に対応する角速度で時計回りおよび反時計回りに方向が変化する回転電界を順次発生させるように、複数の材料または相の混合物である多重材料物体を取り囲む電極に個々の電気信号パターンをもつ印加電気信号組を提供するための電源(62)と、
各印加電気信号パターンに対応する電極において電気信号の計測電気信号組を取得するための計測ユニット(62)と、
印加電気信号組、計測電気信号組及び印加電気信号組の逆行列に基づいて物体の電気インピーダンス分布または電気アドミッタンス分布である電気ネットワーク表現を計算し多重材料物体の特性を評価するための処理回路(50)と、
を備え、
前記電気信号パターンのそれぞれは、互いに位相が異なる、
多重材料検知システム(40)。
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