[发明专利]一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片

说明书

本发明公开了一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片,属于芯片这一技术领域；其技术要点在于EIT电极的布置：(1)所述EIT电极呈螺旋线分布设置在管道的内表面，所述螺旋线的螺距为L；(2)EIS电极在管道的内表面上呈2个线分布；所述线分布为EIS电极沿着管道的轴向方向延伸布置呈一直线，每个线分布中的相邻的EIS电极之间的间距相同且为d；2个线分布在管道的相位分布角为180°，2个线分布的EIS电极沿着管道方向交叉分布。本发明旨在提供一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片，满足测量精度。

技术领域

本发明涉及芯片这一技术领域，更具体地说，尤其涉及一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片。

背景技术

在管道中进行流体中单个粒子的位置跟踪，可以分析其运动特性，研究其物理性质，为控制系统提供反馈信息等。当前，通常采用计算机视觉的方法进行位置跟踪，但当单个粒子处于低透明度的管道中时，这种测量方法比较困难。

近年来，电阻抗层析成像(Electrical Impedance Spectroscopy,EIT)作为一种电阻抗技术，其目的是重建测量场中的电导率分布或电导率变化。与计算机视觉方法不同，电阻抗技术测量简单，应用范围广，适用于流体中单个粒子位置追踪，因而该技术被广泛应用于位置检测这一技术领域中。

电阻抗技术以其无标记、无创、低成本等特点被广泛应用于粒子测量领域。

例如：

文献1：KR101576171B1利用振动的电阻抗层析成像技术；

文献2：KR20100122752A断层扫描图像处理装置。

上述文献对于单个粒子，均是通过重建电导率分布可实现其横截面上位置的测量；但是，申请人在实际试验中发现：该方法的测量精度不高。

因此，如何提高测量精度，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，即解决管道内单个粒子的精确追踪问题，提供一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片，并搭载EIS与EIT互相协同的精确定位方法。

本申请的技术方案是：

一种适用于管道内粒子精确定位的电阻抗检测芯片，包括：若干个EIT电极、若干个EIS电极；

所述EIT电极的布置：所述EIT电极呈螺旋线分布设置在管道的内表面，所述螺旋线的螺距为L；

所述EIS电极的布置：EIS电极在管道的内表面上呈2个线分布；所述线分布为EIS电极沿着管道的轴向方向延伸布置呈一直线，每个线分布中的相邻的EIS电极之间的间距相同且为d；2个线分布在管道的相位分布角为180°，2个线分布的EIS电极沿着管道方向交叉分布。

进一步，每一个螺距内等距分布相同数量的EIT电极。

进一步，所述EIT电极与所述EIS电极布置的关系是：d＝L。

进一步，每一个螺距内相邻的EIT电极在x轴的距离为L/n，n为偶数，EIS电极的所述每个线分布的相邻的EIS电极的中部位置处布置有EIT电极。

进一步，n为8或16或32。

进一步地，EIS电极用于初次定位粒子在水平方向的坐标(对应的要求在于：EIS电极在管道的内表面上呈2个线分布；线分布中的相邻的EIS电极之间的间距相同且为d，2个线分布在管道的相位分布角为180°，2个线分布的EIS电极沿着管道方向交叉分布)，具体而言，采用管道轴向方向上最邻近EIS电极激励-测量的方式来初次定位粒子在水平方向的坐标。