ZASTOSOWANIE WNIOSKOWANIA ROZMYTEGO DO ZADANIA ROZPOZNAWANIA PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH GAZ-CIECZ

In this paper the authors shows the new methodology of two phase gas-liquid flows recognition based on the fuzzy inference. At the beginning there is a short description of the experimental set up, later there is a detailed description of the experimental data processing and analysis algorithm and the fuzzy rules building routine, at the end of this paper there are the research results and analysis.W artykule autorzy zaprezentowali nową metodę rozpoznawania typu przepływu dwufazowego mieszanin gaz-ciecz opartą na wnioskowaniu rozmytym. We wstępie artykułu czytelnik znajdzie informacje na temat instalacji badawczej wykorzystanej w badaniach oraz na temat charakterystyki typów przepływów. W dalszej części autorzy przybliżają szczegóły nowej metody. A więc można odnaleźć opis algorytmu analizy danych pomiarowych, definicje  funkcji przynależności oraz reguł wnioskowania. W ostatniej części artykułu autorzy prezentują działanie metody oraz poddają pod dyskusję uzyskane wyniki

TRÓJWYMIAROWA WIZUALIZACJA STRUKTUR PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH PRZY UŻYCIU ELEKTRYCZNEJ TOMOGRAFII POJEMNOŚCIOWEJ – ALGORYTMY I OPROGRAMOWANIE

This paper presents the software for comprehensive processing and visualization of 2D and 3D electrical tomography data. The system name as TomoKIS Studio has been developed in the frame of DENIDIA international research project and has been improved in the frame of Polish Ministry of Science and Higher Education Project no 4664/B/T02/2010/38. This software is worldwide unique because it simultaneously integrates the process of tomographic data acquisition, numerical FEM modeling and tomographic images reconstruction. The software can be adapted to specific industrial applications, particularly to monitoring and diagnosis of two-phase flows. The software architecture is composed of independent modules. Their combination offers calibration, configuration and full-duplex communication with any tomographic acquisition system with known and open communication protocol. The other major features are: online data acquisition and processing, online and offline 2D/3D images linear and nonlinear reconstruction and visualization as well as raw data and tomograms processing. Another important ability is 2D/3D ECT sensor construction using FEM modeling. The presented software is supported with the multi-core GPU technology and parallel computing using Nvidia CUDA technology.W artykule autorzy przedstawiają środowisko komputerowe do kompleksowego przetwarzania i wizualizacji tomograficznych danych pomiarowych. Oprogramowanie  TomoKIS Studio powstało w Instytucie Informatyki Stosowanej PŁ w ramach projektu DENIDIA i zostało rozwinięte w ramach projektu MNiSW nr 4664/B/T02/2010/38. Zbudowane oprogramowanie jest unikalne w skali światowej, gdyż integruje w sobie proces pozyskiwania danych pomiarowych, modelowanie numeryczne oraz proces konstruowania obrazów tomograficznych, z możliwością adaptacji dla różnych aplikacji przemysłowych, w szczególności dla potrzeb monitorowania i diagnostyki przepływów dwufazowych gaz-ciecz. Architektura aplikacji oparta jest na zestawie niezależnych modułów, które pozwalają na w pełni dwukierunkową komunikacją, konfigurację oraz kalibrację dowolnego urządzenia tomografii elektrycznej z otwartym protokołem pomiarowym, akwizycję i przetwarzanie danych pomiarowych on-line, liniową oraz nieliniową rekonstrukcję obrazów 2D i 3D w czasie rzeczywistym, a także wizualizację surowych danych pomiarowych i tomogramów. Istotnym elementem systemu jest moduł numerycznego modelowania czujników pojemnościowych wykorzystujący metodę elementów skończonych, oparty na autorskich algorytmach generowania siatek MES komputerowych modeli czujników pojemnościowych. Architektura prezentowanego systemu została zaprojektowana przy użyciu obliczeń równoległych na procesorach graficznych, z wykorzystaniem technologii Nvidia CUDA

ROZMYTY SYSTEM ROZPOZNAJĄCY I STERUJĄCY PRZEPŁYWAMI DWUFAZOWYMI MIESZANIN GAZ-CIECZ

In this article the fuzzy system for the two phase gas-liquid flows recognition based on the 3D tomography data and the research facility context information is described., The system is also specialized to control the research facility in basis of the fuzzy algorithms and generated diagnostics signals.W artykule opisano system rozmyty do rozpoznawania przepływów dwufazowych mieszanin gaz-ciecz w oparciu o trójwymiarowe dane tomograficzne oraz informacje kontekstowe. System dedykowany jest również do sterowania pracą instalacji badawczej w oparciu o algorytmy rozmyte i wytworzoną informacje diagnostyczną

INTELIGENTNY SYSTEM DIAGNOSTYKI I STEROWANIA PRZEPŁYWAMI DWUFAZOWYMI NA PODSTAWIE POMIARÓW 3D ECT

In this paper the new intelligent system for two-phase flows diagnosis and control is presented. The authors developed a fuzzy inference system for two phase flows recognition based on the raw 3D ECT data statistical analysis and fuzzy classification which identify the flow structure in real-time mode. The non-invasive three-dimensional monitoring is possible to conduct even in non-transparent and non-accessible parts of the pipeline. Presented system is also equipped with the two phase gas-liquid flows installation control module based on fuzzy inference which includes the feedback information from the recognition module.  The intelligent control module working in a feed-back loop keep the sets of required flow regime. Presented in this paper fuzzy algorithms allow to recognize the two phase processes similar to the human expert and to control the process in the same, very intuitively way. Using of the artificial intelligence in the industrial applications allows to avoid any random errors as well as breakdowns and human mistakes suffer from lack of objectivity. An additional feature of the system is a universal multi-touched monitoring-control panel which is an alternative for commercial solution and gives the opportunity to build user own virtual model of the flow rig to efficiently monitor and control the process.W artykule zaprezentowany został inteligentny system diagnostyki i sterowania przepływami dwufazowymi gaz-ciecz. Autorzy opracowali rozmyty system wnioskowania oparty o statystyczną analizę i klasyfikację rozmytą surowych danych pomiarowych 3D ECT realizujący w czasie rzeczywistym identyfikację struktury przepływu oraz wyznaczanie objętościowego udziału faz. Nieinwazyjny trójwymiarowy monitoring przepływu możliwy jest w nieprzezroczystych i trudno dostępnych fragmentach rurociągów w czasie rzeczywistym. Prezentowany system wyposażony jest również w moduł sterowania instalacją w oparciu o wnioskowanie rozmyte, któremu na wejście podawane są informacje zwrotne od modułu rozpoznawania. Inteligentny regulator rozmyty pracujący w pętli sprzężenia zwrotnego utrzymuje żądane nastawy parametrów przepływu w oparciu o zadany reżim przepływu. Przedstawione w niniejszym opracowaniu algorytmy rozmyte umożliwiają identyfikację procesów dwu-fazowych w sposób analogiczny do tego, jak to robią specjaliści oraz jednocześnie pozwalają kontrolować proces w ten sam bardzo intuicyjny sposób. Zastosowanie sztucznej inteligencji w aplikacjach przemysłowych pozwala uniknąć przypadkowych ludzkich błędów podatnych na brak obiektywizmu, a także zapobiegać awarii. Cechą dodatkową systemu jest uniwersalny dotykowy panel monitorująco-sterujący stanowiący alternatywę dla drogich komercyjnych rozwiązań umożliwiający budowanie wirtualnego modelu instalacji, aby w szybki i skuteczny sposób móc ją monitorować i nią sterować

POMIARY PRZEPŁYWÓW WIELOFAZOWYCH Z WYKORZYSTANIEM TOMOGRAFU MULTIMODALNEGO DECART

The multi-phase flow measurements are very important tasks in many areas of industrial processes applications. One of them is undersea exploration of oil in the petroleum industry. The submitted paper presents application of DECART tomograph designed and built in Lodz University of Technology - together with combined measurements of signals acquired from gamma ray measurement system. Use of all measuring modalities allowed for performing measurements of a flow composed of sea water, oil and gas. The paper presents theoretical principles applied to design multimodality tomograph and results of experiments performed in the University of Bergen. Measurement confirmed that multi-modality approach allows giving fast and reliable on-line results of measurements of composition of multi-phase flow. Applied algorithms allowed to speed up on-line measurements and presenting results in a form required in industrial applications. The derived conclusions can be used as guidelines for preparation of industrial applicable construction of tomograph.Pomiary przepływów wielofazowych są szeroko wykorzystywane w wielu procesach przemysłowych. Jednym z nich jest przemysł petrochemiczny, w szczególności dziedzina eksploatacji podwodnych złóż ropy naftowej. W artykule zostało przedstawione zastosowanie tomografu DECART - zaprojektowanego i zbudowanego w Instytucie Informatyki Stosowanej Politechniki Łódzkiej. Pomiary z tomografu zostały powiązane z sygnałami uzyskanymi z systemu pomiaru promieniowania gamma. Wykorzystanie danych uzyskanych z różnych rodzajów czujników umożliwiło pomiar przepływu mieszaniny składającej się z wody morskiej, ropy naftowej i gazu. W pracy przedstawiono podstawy teoretyczne, które stanowiły punkt wyjścia do wykorzystania tomografu multimodalnego jak i wyniki eksperymentów przeprowadzonych na Uniwersytecie w Bergen. Pomiary potwierdziły, że podejście multimodalne umożliwia szybki i niezawodny pomiar udziału faz w przepływie wielofazowym. Zastosowane algorytmy pozwalają na przyspieszenie pomiarów on-line i przedstawienie wyników w formie wymaganej w zastosowaniach przemysłowych. Wnioski z badań mogą być wykorzystane jako wskazówki dla konstrukcji tomografu do praktycznych zastosowań przemysłowych

Monitoring and Visualization of Crystallization Processes Using Electrical Resistance Tomography: CaCO3 and Sucrose Crystallization Case Studies

In the current research work, electrical resistance tomography (ERT) was employed for monitoring and visualization of crystallization processes. A first-of-its-kind MATLAB-based interactive GUI application "ERT-Vis" is presented. Two case studies involving varied crystallization methods were undertaken. The experiments were designed and performed involving calcium carbonate reactive (precipitative) crystallization for the high conductivity solution-solute media, and the cooling crystallization of sucrose representing the lower conductivity solution-solute combination. The software successfully provided key insights regarding the process in both crystallization systems. It could detect and separate the solid concentration distributions in the low as well as high conductivity solutions using the visual analytics tools provided. The performance and utility of the software were studied using a software evaluation case study involving domain experts. Participant feedback indicated that ERT-Vis software helps by reconstructing images instantaneously, interactively visualizing, and evaluating the output of the crystallization process monitoring data

ELEKTRYCZNY TOMOGRAF REZYSTANCYJNY DO POMIARÓW ROZPROSZONYCH DLA WAŁÓW PRZECIWPOWODZIOWYCH

In this paper the terrain electrical resistance tomograph was presented. Its aim is to verify the repeatability of test results by eliminating laboratory equipment, and to validate the use of simple and cheap electronics to the structure of the ERT. Electrical resistance tomography, which is based on measuring potential difference, can be used to calculate conductivityW niniejszym artykule przedstawiono konstrukcję tomografu rezystancyjnego. Jego celem jest weryfikacja powtarzalności wyników badań poprzez wyeliminowanie sprzętu laboratoryjnego oraz potwierdzenie zastosowania prostej i taniej elektroniki do struktury ERT. Do obliczenia przewodnictwa można wykorzystać elektryczną tomografię rezystancyjną, która opiera się na pomiarze różnicy potencjałó

DIAGNOSTYKA PROCESU SEPARACJI FAZ Z WYKORZYSTANIEM TECHNIK SEGMENTACJI OBRAZÓW CYFROWYCH

The project aimed to develop and implement algorithms to diagnose the phase separation process based on digital images. The image processing techniques and various numerical methods for interpolation and integration were used to identify the process state. The swirl’s volume and diameters at its three different levels can be determined on-line. A consistent diagnostic signal is produced and can be used by the control unit. The program was written in Python using the OpenCV library that allows the analysis of digital images. The article presents the developed procedure that provides reliable results despite the poor quality of the input source video stream. The complete procedure was described with the results’ presentation and discussion at each step.Celem projektu było opracowanie oraz implementacja algorytmów pozwalających diagnozować przebieg procesu separacji faz na podstawie obrazów cyfrowych. W kontekście identyfikacji stanu procesu wykorzystano techniki przetwarzania obrazów oraz metody numeryczne interpolacji oraz całkowania numerycznego. Wyznaczane są charakterystyczne parametry wiru jak objętość oraz średnice na trzech różnych jego wysokościach. Zwracany spójny sygnał diagnostyczny może być dalej wykorzystany przez jednostkę sterującą. Program został napisany w języku Python z wykorzystaniem biblioteki OpenCV pozwalającej na przetwarzanie obrazów cyfrowych. W artykule zaprezentowano opracowaną procedurę, która dostarcza wiarygodnych wyników mimo słabej jakości obrazów wejściowych wynikającej ze złego oświetlenia sceny. Procedura została opisana wraz z prezentacją wyników i dyskusją na każdym jej etapie

Monitoring of solids behaviour during gravitional flow in rectangular silo

This paper is focused on the application of Electrical Capacitance Tomography (ECT) to gravitational flow of bulk solid in rectangular silo investigation. In order to measure the materials distribution inside a vessel, a dedicated, spatial 16 electrode sensor is designed. Reconstructed images are presented in 3D domain space. The investigated silo model consists of rectangular bin and a cone-like hopper section. The flow behaviour of material (friable sand) is studied for two silo model configurations having different lower section slopes. The slope angle is a silo geometrical parameter affecting the type of the flow regime - mass or funnel type

Predictors of Perceived Multicultural Competence Among Neuropsychological Trainees

Multicultural competence is necessary to provide psychological services to an increasingly diverse population (Sue, 2001). It is established that multicultural competence is important for training in psychology (Bodin et al., 2014; Diaz-Santos & Hill, 2016). Despite increased interest in recent years, multicultural competence in neuropsychology has not progressed in parallel with the focus of multiculturalism in psychology broadly (Rivera Mindt, Byrd, Saez, & Manly, 2010). Little is known about multicultural assessment, and it is not yet known what factors in training contribute to perceived multicultural competence in neuropsychological trainees (Elbulok-Charape, Rabin, Spadaccini, & Barr, 2014). The primary purpose of this quantitative descriptive study was to examine several variables, alone or in various combination (age, training level, racial identity development phases, and multicultural training) that may contribute to perceived multicultural competence. Following completion of a self-report survey, data were analyzed from 97 neuropsychology trainees in doctoral, internship, or postdoctoral programs. Results of correlation analyses indicated that age, training level, racial identity developmental phases, and multicultural training were statistically significantly related to multicultural competence. Results of the primary analysis (hierarchical multiple regression) indicated that, after controlling for social desirability, age, training level, and racial identity development phases, multicultural training was a statistically significant predictor of perceived Total Multicultural Competence and Multicultural Knowledge. Findings indicated that models comprised of social desirability, age, training level, racial identity development phases, and multicultural training had a statistically significant effect on Total Multicultural Competence, Multicultural Knowledge, and Multicultural Awareness. Implications for training and future research are offered