专利汇可以提供一种基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于 电阻 抗成像 的凝胶电导率测量方法,包括以下步骤:1)将凝胶放置于盛有导电溶液的电阻抗实验 水 槽中;2)用 电阻抗成像 数据采集 系统进行 电流 激励和 电压 采集,并使用灵敏度 算法 进行电导率图像重建;3)根据得到的成像结果,判断凝胶的电导率是否等于溶液的电导率,如为否,执行步骤4),否则,通过液体电导率仪测量溶液的电导率,即得到凝胶的电导率;4)调整溶液电导率,并返回步骤3)。与 现有技术 相比,本发明具有对于任意形状的凝胶,只要其电导率分布均匀,测量 电极 与凝胶不 接触 ,就可以方便地测量一定 频率 的电流激励下凝胶的电导率值等优点。,下面是一种基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法专利的具体信息内容。
1.一种基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将凝胶放置于盛有导电溶液的电阻抗实验水槽中;
2)用电阻抗成像数据采集系统进行电流激励和电压采集,并使用灵敏度算法进行电导率图像重建;
3)根据得到的成像结果,判断凝胶的电导率是否等于溶液的电导率,如为否,执行步骤
4),否则,通过液体电导率仪测量溶液的电导率,即得到凝胶的电导率;
4)调整溶液电导率,并返回步骤3);
所述的用电阻抗成像数据采集系统进行电流激励和电压采集具体为:
a)通过压控电流源使信号发生器产生恒定电流输出的正弦波信号;
b)再经过模拟开关选择敏感电极阵列中的一对电极施加激励电流,依次测量其余所有相邻电极对之间的电压,然后重复步骤b),直至所有的电极对都激励过;
c)此时得到的测量电压,经过缓冲装置以减少噪声,再经过可编程增益放大器差分放大和滤波解调后,最后经过模数转换后传输给计算机;
d)计算机根据灵敏度算法进行电导率图像重建。
2.根据权利要求1所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,凝胶被放置于用于电阻抗实验的水槽中,凝胶的高度至少与电极的上边缘平齐,凝胶的位置应靠近而又不接触电极片。
3.根据权利要求1所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,所述的导电溶液为食盐水,通过加盐或蒸馏水增大或减小食盐水的电导率。
4.根据权利要求1所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,根据灵敏度算法进行电导率图像重建具体为:
1)建立网格,将场域分解为M个小单元;
2)根据以下的公式,使用边界测量电压,不断迭代计算出场域内的电导率分布;
式中,Vj′(σ′)和Vj(σ)分别代表了电导率分布为σ′的被重建场域和电导率分布为σ的参考场域的第j次边界测量电压, 代表第n次迭代的计算电导率分布, 为假设的初始电导率分布, 和 分别代表了场域电导率为 和 时的第j次边界计算
电压, 表示第n次迭代的归一化后的电阻抗变化量,Sj, 是当电导率分布为时,第k个单元的灵敏度系数,而 表示归一化后的灵敏度系数, 表示第n次迭代的归一化后的电导率修正值;
定义阈值 当T<0.001时,迭代收敛,此时的 即为所求电导率分布计算
值。
5.根据权利要求4所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,电导率的分布被表示为可视化图像,不同的电导率值用不同颜色表示。
6.根据权利要求5所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,所述的根据得到的成像结果,判断凝胶的电导率是否等于溶液的电导率具体为:
当二者不相等时,可视化图像中凝胶与溶液呈现不同颜色,需要根据颜色的差别增大或减小溶液的电导率,使其接近凝胶电导率,不断重复此过程,若能达到电导率图像中溶液和凝胶混为一体,即只显示一种颜色,说明凝胶电导率分布均匀,且凝胶的电导率等于溶液的电导率。
7.根据权利要求1所述的基于电阻抗成像的凝胶电导率测量方法,其特征在于,使用液体电导率仪前进行标定,插入溶液之前保持其干净、干燥,以防改变溶液电导率。
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