W ramach realizacji zadania 6 "Rozwój procedur przetwarzania i analizy sygnałów oraz kalibracji elektronicznych narzędzi w pomiarach i diagnostyce", oraz współpracy międzynarodowej tym zakresie, powstała publikacja zamieszczona w czasopiśmie Measurement (IF: 3.364, 200 pkt MNiSW):
M.A. Sattari, G.H. Roshani, R. Hanus, E. Nazemi: Applicability of time domain feature extraction methods and artificial intelligence in two-phase flow meters based on gamma ray absorption technique. Measurement 168 (2021) 108474 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263224120310034).
Artykuł jest dostępny on-line od 23 września 2020.
Abstrakt
Określenie typu wzoru przepływu i objętościowego procentu gazu z dużą precyzją jest jednym z kluczowych tematów dla badaczy w tej dziedzinie. W tym celu w niniejszym artykule symulowano trzy różne typy dwufazowych reżimów przepływu ciecz-gaz, a mianowicie pierścieniowy, warstwowy i jednorodny, w różnych objętościowych procentach gazu w zakresie od 5% do 90%. Symulacje przeprowadzono przy użyciu kodu Monte Carlo N Particle (MCNP). System pomiarowy obejmuje jedno źródło 137Cs, jedno szkło Pyrex i dwa detektory NaI do rejestrowania przesyłanych fotonów. Ponieważ sygnały otrzymywane z symulacji MCNP zawierają szumy o wysokiej częstotliwości, zastosowano filtr Savitzky'ego-Golaya, aby rozwiązać ten problem. Następnie z zarejestrowanych danych obu detektorów wyodrębniono trzynaście charakterystyk w dziedzinie czasu. Ponieważ żadna z cech nie była w stanie całkowicie oddzielić reżimów przepływu, zaproponowano dwie metody: „wyodrębnienie dwóch różnych cech z zarejestrowanych danych obu detektorów” i „wyodrębnienie trzech cech z zarejestrowanych danych obu detektorów”. Stosując te metody, znaleziono wiele różnych przypadków separatorów, a najlepsze przypadki separatorów zostały wyróżnione za pomocą parametru S. Na koniec, dla każdej metody wdrożono dwa modele sztucznej sieci neuronowej (ANN) perceptronu wielowarstwowego (MLP), aby zidentyfikować reżimy przepływu i przybliżyć objętościowe procenty gazu. Proponowana metodologia i sieci mogły prawidłowo diagnozować wszystkie wzorce przepływu, a także przewidywać objętościowy procent ze średnim błędem kwadratowym (RMSE) mniejszym niż 0,60. Zwiększenie precyzji dwufazowego przepływomierza poprzez ekstrakcję cech w dziedzinie czasu i technik przetwarzania sygnału jest najważniejszą zaletą tego badania.
