Дифференциальные измерения в электрополевой томографии: визуализация тестового объекта по экспериментальным данным
Электрополевая томография (ЭПТ) - метод электромагнитной квазистатической томографии, с помощью которого можно бесконтактно получать информацию о пространственном распределении электрических свойств исследуемого объекта, зондируя его переменным электрическим полем. Переключая последовательно источник переменного напряжения между пространственно распределенными электродами, можно проводить сбор информации об изменениях фазы поля с помощью остальных электродов и осуществлять визуализацию пространственного распределения электрических свойств объекта путем решения обратной задачи для уравнений, описывающих электрическое поле в неоднородной среде. Основной проблемой при реализации ЭПТ является выделение полезного сигнала (сдвига фазы), обусловленного релаксацией Максвелла-Вагнера в исследуемом объекте, из суммарного измеряемого изменения фазы сигнала. Создана ЭПТ система с дифференциальными возбуждением и регистрацией поля, позволяющими существенно уменьшить влияние погрешностей и прочих помех на результаты измерений. Для этого была использована многоканальная круговая система, работающая в режиме униполярной электрополевой томографии, на которой ранее была успешно выполнена визуализация тестовых объектов. Алгоритм её работы был существенно модернизирован для работы в дифференциальном режиме генерации и сбора данных для программного вычисления фазы и амплитуды разностного сигнала между двумя смежными электродами. На основе экспериментальных данных успешно проведена визуализация методом дифференциальной электрополевой томографии по сдвигу фаз и по изменению амплитуд тестового объекта, расположенного в центре системы.