在线黑度测量的研究

提出了一种新的在线黑度测量的原理及方法。应用该方法在线测量了中厚钢板、轧辊和钢坯等表面全发射率(黑度)。该法需要两台前置反射器辐射温度计,一台带反射器,另一台带吸收器。根据两台仪表的读数可以建立两个电压信号方程式,解这两个方程便可求得温度和黑度的值。当被测表面温度为400℃以上,黑度为0.6以上时,系统误差可在5％以内。     

金属防热瓦温度及发射率的测量

为了解决金属防热瓦在连续加热过程中热边表面温度和发射率的测量问题,基于多光谱辐射测温的参考温度数学模型,提出了一种数据处理方法。该方法假设材料的光谱发射率在选定的光谱处与温度有近似相同的线性关系,通过处理两个不同温度点处的多光谱测量数据,从而得到防热瓦的真温及光谱发射率。采用多光谱辐射高温计测量了某种防热瓦在900-1300℃的温度范围内的辐射,并进行数据处理。实验结果表明:只要温度估计初值与真实情况的误差在±200℃以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值,测量不确定度在2%以内。     

金属防热瓦温度及发射率的测量

为了解决金属防热瓦在连续加热过程中热边表面温度和发射率的测量问题,基于多光谱辐射测温的参考温度数学模型,提出了一种数据处理方法。该方法假设材料的光谱发射率在选定的光谱处与温度有近似相同的线性关系,通过处理2个不同温度点处的多光谱测量数据,从而得到防热瓦的真温及光谱发射率。采用多光谱辐射高温计测量了某种防热瓦在900~1 300℃的温度范围内的辐射,并进行数据处理。实验结果表明:只要温度估计初值与真实情况的误差在±200℃以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值,测量不确定度在2%以内。     

光电比色高温仪的研究

1　前言目前人们测量物体表面温度时 ,通常是利用光学高温计和全辐射高温计 ,但是其测量准确度常常要受到被测物体表面黑度变化和中间介质等因素的影响 ,因而引起测量误差。但是若采用光电比色高温法测量物体表面温度 ,就可以减小上述因素的影响。2　光电比色高温法测温原理光电比色高温法是利用物体在两个不同辐射波长下的亮度比来实现测温 ,对于温度为Ｔ1的黑体 ,由维恩公式可得其辐射波长为λ1、λ2 (λ1<λ2 )的亮度分别为Ｂｏλ1=ＣＣ1λ1-5 ｅ-Ｃ2λ1Ｔ1　　　Ｂｏλ2 =ＣＣ1λ2 -5 ｅ-Ｃ2λ2 Ｔ1两式相除并取对数 ,整理后则得Ｔ1=Ｃ2…     

基于最优化函数的多光谱高温计真温反演算法

未知发射率的制约使得多光谱高温计的数据处理成为一个难题.目前已有的一些解决方案是预先假设发射率与波长或发射率与温度之间存在某种特定的数学关系.但是,发射率假设模型与实际情况存在的偏差严重影响真实温度的反演结果.因此,本文的主要目的是研究不需要预先假设发射率模型的真温优化反演算法.提出了一种新的多光谱高温计的数据处理算法,即基于最优化函数(fmincon)的算法,它不需要预先假设发射率模型.该算法的核心思想是将多光谱高温计的数据处理问题转化为约束优化问题,然后通过fmincon函数求解.对一些典型的光谱发射率模型进行了仿真验证,结果表明该算法的精度和效率很好.火箭喷管温度实验结果表明,该算法的真实温度反演结果与理论设计温度吻合良好.因此,所提出的算法有望成为消除多光谱高温计未知发射率制约问题的真温反演算法.     

高炉熔渣颗粒热物性参数的瞬间测量

为了开发冶炼熔渣干法粒化和余热回收技术,提出了一种飞行高炉熔渣颗粒表面温度与发射率的瞬间测量方法。实验过程中,建立了熔渣表面温度与灰度、表面发射率与表面温度的关系曲线,通过高速摄像机瞬间捕捉飞行熔渣颗粒图像,计算图像灰度,结合关系曲线得到飞行熔渣颗粒表面温度和表面发射率。结果表明:随着熔渣表面温度的降低,表面发射率减小;当飞行熔渣颗粒表面温度为1 402℃时,其表面发射率约为0.89。     

新型光纤高温计的研制

介绍一种自行研制的光纤高温计及其测量模型;解决了辐射测温过程中因发射率瞬态变化而影响测量结果的问题;进行了测量系统的分析;给出了实验结果.     

前置反射器辐射温度计的研究

导出了奠定前置反射器辐射温度计理论基础的被围表面有效发射率新公式。此式也是红外辐射测温技术的基本公式之一。被测表面在反射器作用下会引起表面温升现象,由此根据所拟定的边界条件和初始条件解一维热传导方程,求得被测表面温升的理论公式。上述两式都与实验结果相吻合。为深入了解该类型仪表的测温原理,对该类型辐射测温仪表的系统误差进行了分析,各项有效发射率增量的累计与理论有效发射率之和(实际有效发射率)同实际测量误差相比,吻合较好。此种辐射温度计在1000℃时,误差在±10℃以内。     

重力式热管黑体辐射源的研制

研制了一种重力式热管黑体辐射源。热管系统中冷凝段居上,把黑体空腔作为热管冷凝段的一部分,冷凝液靠重力经绝热段回流到设置在下部的蒸发段。本黑体的工作温度范围是40～150℃,故选择水/铜型热管。在研究中采用φ0.3mm二等标准铜康铜热电偶测量了黑体空腔内壁面的温度分布。测量结果表明,在双锥腔体内腔体壁面的最大温差在0.4～0.6℃以内。采用Bedford方法并引用作者导出的微元环对同轴全照区和半照区圆盘辐射角系数公式计算了腔体有效发射率分布。计算结果表明,在经常被瞄准的靶面上有效发射率为0.9995以上。     

非接触式温度测量方法在微尺度实验中的应用

本文系统的介绍了非接触式温度测量方法在测量微小物体表面温度场中的应用.得用微区热成像技术,使用红外成像仪及专用红外放大镜测量并得到了微小物体的温度场.由于不同材质的红外发射率不同,分别采用不同的方法对红外测量得到的温度场进行修改,从而得到较为准确的温度值.非接触式测量方法不会引起微小物体温工分布的变化且不需要特别的布置,因而在微尺度实验中比一般的接触式温度方法——采用热电偶或电阻来测量温度且有更高的精确度。     

热电偶测温的两个实际问题的误差分析及解决方法

论述用三线补偿测温系统,克服用热电偶测温时,因冷端温度高于100℃,或补偿导线与热电偶不配套时产生测量误差的原理。     

高温熔体连续测温方法研究

高温熔体连续测温一直是一个难题.通过分析比较目前常用测温方法的优缺点,提出了裸头热电偶直接连续测温的新方法.它有效地解决了保护管式热电偶滞后时间长、寿命短,快速测温偶测温精度不高、不能连续测温,中间导体式热电偶受温度场不均匀度影响较大的问题.理论计算和实验证明,这种方法的热平衡误差为0.24 ℃,温度响应时间常数小于0.3 s,明显优于其他方法.它适用于高温熔体在熔炼、转运、浇注及凝固成型等过程的温度连续测量及其智能控制.     

水平旋转圆筒表面温度和浓度边界层的测量

用自制的微热偶式测温和测湿装置分别对大直径水平旋转圆筒表面温度边界层和浓度边界层进行了测量．实验表明,旋转对顺向侧和逆向侧的影响情况有所不同顺向侧边界层的温度梯度和浓度梯度随旋转雷诺数的增加一直增大,而逆向侧的温度梯度和浓度梯度随旋转雷诺数的增加先减小后增加用微热偶式测温装置测量边界层温度分布时,由辐射引起的温度测量误差不超过3%,用微热偶式测湿装置测量边界层浓度分布时,由辐射引起的湿球温度测量误差在3％～8％,且离圆筒越近测量误差越大。     

红外测温技术及其在磨削温度测量中的应用

阐述磨削温度的基本概念及研究磨削温度的意义,简要介绍各种红外测温仪的工作原理．结合红外测温技术在磨削温度测量中的几个典型应用,包括红外辐射测温法、光纤红外测温法、双色红外测温法和红外成像测温法,分析它们的特点和适用范围．     

动态人工热电偶法

结合半人工热电偶法和人工热电偶法的特点,提出了一种新的测量切削温度的方法——动态人工热电偶法.该方法具有人工热电偶法无需二次标定、能够测量绝缘体的切削温度以及半人工热电偶法能够直接测量切削区切削温度的特点.通过比较相同加工条件下新测量方法和半人工热电偶法分别测量的铝合金板铣削过程中切削区的温度值,验证了新方法的测量准确性.试验表明:动态人工热电偶法与半人工热电偶法的测量结果较为吻合.对于热电势,平均绝对误差小于2.5%,标准差小于0.9mV;对于温度值,平均绝对误差小于3%,标准差小于14℃.此外,利用动态人工热电偶法测量了环氧树脂切削区的温度变化情况,证明该方法能够有效测量绝缘体切削区的切削温度.     

中间包钢水连续测温的新方法

基于在线黑体空腔理论,提出了一种新型的钢水连续测温方法·针对在线黑体空腔不满足基尔霍夫理想黑体物理模型,具有"非密闭"和"不等温"的辐射特性,建立了在线黑体空腔有效发射率、积分发射率的计算模型,并应用于中间包钢水连续测温系统中·实践表明,该方法具有较高性能价格比,测量误差≤±3℃,测温管寿命可达20～40h,测温成本与现行的快速热电偶实际消耗相当或略低,同时低于铂铑热电偶连续测温,是取代现行钢水间断式测温的较好方法·     

等离子体的温度测量与光谱测温仪

论述了基于光谱学原理的温度测量技术．介绍了在上述原理下建立起来的光谱 测温仪。该仪器能测量符合局域热力学平衡与柱对称条件的电弧及高频等离子体的温度 剖面。测温范围为 ５ ０００—１５ ０００ Ｋ，不确定度约 ２．２％。     

薄带型表面热电偶温度计使用误差分析

本文用传热理论及实验手段分析了目前最广泛使用的薄带型表面热电偶温度计的使用误差,得到了各影响因素与测温误差间的曲线,并用实验验证了这种温度计的测温误差。     

小空间高温透明气流温度测量研究

科研和生产中需要在小空间条件下进行高温透明气流的温度测量,现有的高温测量方法不能很好地满足其要求。这里提出对三热电偶组合式高温测量加以扩展的方法——四热电偶法。此法避开了须先求测量环境常数的困难,克服了求解方程可能存在的发散问题,使即时显示和输出测量结果成为可能。     

智能温度监测系统

利用微处理器技术,通过使用查表法对热电偶温度传感器在实际测温过程中由于冷端温度变化产生的误差实现自动补偿,从而提高热电偶测量精度的技术。