雙極板作為質(zhì)子交換膜燃料電池核心的多功能組件,其體電阻和接觸電阻參數(shù)直接影響著電池的能量裝化率。關(guān)于雙極板與氣體擴(kuò)散層之間的接觸電阻測試設(shè)備的研制國內(nèi)外已有諸多研究,但關(guān)于雙極板本體電阻及電導(dǎo)率分布測試系統(tǒng)研究卻鮮有耳聞。目前主要仍采用四探針測試儀等傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行測量,存在測試過程耗時較長,容易受到探針與被測極板接觸不良的影響,會損壞被測樣品等缺點。電阻抗成像（Electrical Impedance Tomography,EIT）,是近年來在兩相流參數(shù)檢測領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域頗為熱門的圖像重建技術(shù)。本文在當(dāng)前國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,將EIT技術(shù)引入雙極板導(dǎo)電性分布測試的研究中,設(shè)計了用于夾持樣品的測試夾具,搭建測試用硬件平臺,并基于Labview自編測控軟件,基于Matlab實現(xiàn)圖像重建算法,最終搭建了一套軟硬兼具的試驗測試系統(tǒng),通過電流刺激測試樣品,然后采集不同安裝位置的傳感器測量的電壓反饋信息重建了被測雙極板的電導(dǎo)率分布信息,該測試系統(tǒng)具有自動化程度高、測試速度快等優(yōu)點,測試結(jié)果與傳統(tǒng)儀器系統(tǒng)相比有較高的符合性。主要完成工作有以下幾點:首先研究電阻抗成像技術(shù),將其引入雙極板導(dǎo)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

EIT系統(tǒng)框圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文圖2-1EIT測試原理電場強(qiáng)度E與電位φ之間滿足關(guān)系：E=φ(2-5)由式(2-3)-(2-5)可得：·(σφ)=0(2-6)將其展開，可得：·(σφ)=σ·φ+σ2φ=0(2-7)則泊松方程可以寫為：2φ=σ·φσ(2-8)類似于式(2-1),式(2-8)確定了模型參數(shù)和可測量參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，已知場域內(nèi)電導(dǎo)率分布φ和注入激勵源γ求場域邊界條件θ是正問題過程，已知注入激勵源γ和場域邊界條件θ求解場域內(nèi)部電導(dǎo)率分布φ是逆問題過程[33]。實際過程中還需要將樣品的物理模型做一些簡化，EIT過程中注入激勵電流形成的電流場是一個三維電流場，會向?qū)щ娪騼?nèi)的各個方向分布，電流的這種三維效應(yīng)不可避免，但考慮到雙極板形狀扁平簡單，縱向范圍相對于橫切面大得多，且并不關(guān)心橫切面電導(dǎo)率的分布，只需要求得橫切面電導(dǎo)率在縱向范圍內(nèi)的分布6

第二章電阻抗成像技術(shù)的理論研究2.3.1動態(tài)成像算法研究動態(tài)成像算法具有計算量小，重建速度快等優(yōu)點，非常適用于實時在線的監(jiān)控型裝置，在兩相流檢測領(lǐng)域有較多應(yīng)用，如反投影類算法。線性反投影算法(LinearBackProjection，LBP)，是目前最簡單、快捷，同時也應(yīng)用非常廣泛的一種圖像重建算法。這一方法建立在目標(biāo)域敏感場是暫時穩(wěn)定這一假設(shè)基礎(chǔ)之上，即認(rèn)為敏感場分布情況不受到場域內(nèi)電導(dǎo)率分布變化的影響。其原理類似于射線的反投影算法，我們可以假定投影域內(nèi)電導(dǎo)率的變化情況與對應(yīng)位置的等位線間的電壓變化情況成正比。當(dāng)場域內(nèi)電導(dǎo)率的變化較小時,其內(nèi)部等位線的分布情況與均勻電導(dǎo)率分布下的等位線分布情況幾乎沒有發(fā)生變化,但是由于場域電導(dǎo)率分布發(fā)生改變,場域內(nèi)電位的實際值有所差異,因而相鄰電極上測量到的電壓值也會發(fā)生相應(yīng)的改變。將這些由于電導(dǎo)率的改變而引起的電壓變化值標(biāo)準(zhǔn)化處理后，再將它們沿均勻電導(dǎo)率分布下的等位線方向進(jìn)行反投影，就可以獲得電阻抗重建圖像。圖2-2顯示了以16電極的圓形為模型，以相對測量方式刺激左右兩個電極時的情況。圖2-2LBP單次刺激情況聯(lián)系圖2-2和式(2-1)，邊界測量值b要么是邊界電壓的測量值，要么是流過被研究區(qū)域邊界的電流的測量值。為了獲得足夠的維度，必須對被測體施加各種電壓或者電流來激勵它，得到b。本質(zhì)上可以將反投影過程概括為沿曲線的反投影，并認(rèn)為適當(dāng)?shù)姆赐队皩⑦吔缟夏骋稽c的切向邊界電壓梯度的歸一化值沿邊界上該點的等電位投影。將各個方向的電極驅(qū)動產(chǎn)生的反投影組合到一起，可能還會再通過濾波方法增強(qiáng)圖像的外觀[44]。盡管這種方法不是h的精確圖像，但是它9

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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[3]智能數(shù)字拼圖算法研究及其應(yīng)用[D]. 曹戴.江南大學(xué) 2017
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