Специалисты Уральского федерального университета (УрФУ) совместно с коллегами из ИТМО и МФТИ разработали бесконтактную систему для анализа пузырьков в потоках газа и жидкости. Система использует компьютерное зрение и нейронные сети для определения формы и траектории пузырьков, что может существенно улучшить процессы в таких отраслях, как нефтегазовая промышленность, биотехнология и химическое производство.
Пузырьки играют ключевую роль в различных промышленных процессах, таких как флотация, кавитация, а также в работе биореакторов. Их форма и движение влияют на эффективность массопереноса в жидкостях и газах. Однако существующие методы контроля пузырьков имеют ограничения, особенно при высоких скоростях потока, и требуют периодического отбора проб.
Разработанная система позволяет следить за поведением пузырьков в реальном времени и подходит для большинства промышленных условий. Как отметил ведущий научный сотрудник лаборатории моделирования многофазных сред Илья Стародумов, такая система жизненно важна для оптимизации работы биореакторов, где пузырьки влияют на газообмен и рост микроорганизмов.
Алгоритм системы использует нейронные сети, что позволяет точнее сегментировать данные и адаптировать модель для разных жидкостных и газовых систем. Экспериментальные данные показали, что точность новой системы превосходит как контактные, так и другие бесконтактные промышленные методы мониторинга пузырьков.
