镁合金比色测温系统误差分析及修正

利用热电偶对镁合金燃点温度进行测量具有响应速度不够快、破坏被测目标温度场和精确度低等缺点,针对这些弊端,设计了基于比色法的镁合金燃点温度测试系统,提出根据镁合金在起燃前后引起的辐射能量变化的拐点来定位燃点的测试原理。首先,设计了发射率测试实验,以电流加热法缓慢加热镁合金,将高速工业级光纤红外线变送器OS4000与C型热电偶的测温值作比求镁合金发射率,提出以较接近被测镁合金燃点温度的发射率来修正OS4000的燃点测试结果;然后利用比色法燃点温度测试系统和OS4000同时测量燃点,两者误差在2.67%;最后,为了提高测温精确度,对燃点温度下双波长的发射率比值修正,结果表明,修正后测温误差下降至0.76%。     

焦炉炭化室侧壁连续测温系统的设计

文章阐述了辐射测温和比色测温的基本原理,在此基础上提出了一种适用于焦炉炭化室温度测量的光纤比色温度测量系统;利用双包层石英光纤解决工作环境温度高的难题,以STC12C5A60S2单片机为核心,采用MAX195AD转换器构成系统。该系统运用比色测温法克服外界干扰,提高了系统的温度精度和稳定性,达到了测温现场的指标要求,证明了理论研究的正确性。     

比色法测P-S转炉炉内温度的波长和带宽的选择

针对铜锍吹炼过程中复杂的环境使光谱发射率不稳定,难以实现温度场的比色温度测量,本文分析了吹炼过程炉内熔液、粉尘和烟气等成分,选择非激发的波长作为比色法测温的工作波长;为了避免由于CCD感光性能的原因而使感光过低或饱和,提出了利用照度公式计算最小带宽,并为两个工作波长选择了合适的带宽。实验使用选择好波长和带宽的两个滤光片进行比色测温实验,测量得到的图像信号没有失真,标定结果精确。最后采用MATLAB软件建立铜锍吹炼终点时刻的P-S转炉炉内二维温度场,测量结果误差较小,说明本文提出的波长和带宽的选择方法合理有效。     

Al含量对AZ系镁合金燃点的影响

为了考察AZ系镁合金中不同Al含量对其初始熔化温度、燃点以及热解起燃时所处状态的影响,对镁合金初始熔化温度及燃点进行测试, 采用FESEM扫描电镜对实验镁合金组织及燃烧前合金表面形貌进行观察,采用XRD对合金进行物相分析.结果表明,AZ系镁合金中Al含量较低时对燃点的影响表现为,随Al含量的增加低温熔点相β-Mg₁₇Al₁₂生成并逐渐增多,引起合金初始熔化温度的下降,降低了合金的燃点.同时,纯Mg及AZ31镁合金是在固态下起燃的;AZ61和AZ80镁合金是在半固态下起燃的,但AZ80的固相率更低.此外,Al含量的增加有利于合金起燃前表面膜的连续性与完整性,减缓合金燃点降低.     

基于象限探测器的瞬态高温比色测试系统标定方法研究

基于象限探测器的瞬态高温比色测试系统有着响应速度快、测温上限高等优点。本文阐述了一种K值标定的方法对其进行标定和校准,结果表明该方法有效提高了测试系统的精度。     

用二色法研究涡流室燃烧过程

利用二色测温法原理，研制了一套测量涡流室火焰二维温度场和碳粒浓度场的系统。通过实验证实涡流燃烧室的火焰结构有很大的空间不均匀性—预混合燃烧和扩散燃烧发生的时间、强度、持续时间以及二者的比例在各点是不同的。     

红外测温系统设计与实现

针对高温环境下的实时监测问题,红外测温系统采用比色测温法进行测量.红外测温系统的核心技术是光学设计与光电转换,Labview系统作为数据处理和界面显示的平台,实时地给出直观的数据图形和表格.系统工作性能稳定,最大程度地降低辐射率对测温精度的影响,使得测量结果更加接近物体真实温度,可以满足对高温环境的温度测量工作.     

新型干法水泥回转窑烧成带测温及火焰形态监测系统设计

设计了一种新型干法水泥回转窑烧成带测温及火焰形态监测系统,采用热辐射技术、双波长比色测温技术、红外辐射检测技术、计算机图像处理技术,通过数值计算得出在不同环境辐射影响下的温度修正方法,能有效纠正燃烧瞬态变化及烟气、粉尘随机湍流环境下形成的测量误差,实现对窑炉内燃烧工况的彩色视频监视,为水泥窑烧成带测温及火焰形态监控提供直观的监测。     

投弃式温深测量仪高精度测温电路设计

为提高投弃式温度深度测量仪(XBT)的测温精度,本文利用电桥测温的方法设计了高精度测温电路,提出了新的校准方法,并应用软硬件结合设计了可靠的入水检测模块。海试结果表明,该XBT测量的温度剖面与标准CTD剖面曲线相似度在0.9以上,测温平均误差小于0.2℃,在允许误差范围内,测温精度达到预期目标。     

基于人工神经网络的锅炉火焰温度场测量方法

讨论了用辐射测温方法测量高温煤粉炉温度场时存在的问题,提出了一种基于BP网络模型的温度场测量方法.利用设计的一套测量系统对某200 MW的锅炉的燃烧过程进行了试验,结果表明,与传统的比色法测量相比,该方法具有误差小、测量精度高、适应性强等优点,可满足系统燃烧诊断和实时测控的要求,工程上有一定的应用前景.     

自然循环锅炉气化微油系统安装措施

气化微油点火燃烧器的点火方式为利用微量燃油燃烧形成的高温火核先引燃一部分煤粉,然后利用煤粉燃烧自身发同的热量再去点燃更多的煤粉,如此能量逐级放大,达到微油冷炉启动锅炉的目的。     

采用三音校准法的星载多波束天线校准系统

为了解决宽带多波束天线系统中常规校准不能兼顾工作频带的低频段和高频段的问题,根据星载多波束天线系统的特点,提出了三音校准法.采用3个单音信号作为校准信号对多波束系统的通道进行测量,以二次拟合得到全工作带宽内的通道幅相特性曲线,并采用多次测量形成拟合点,降低了测量误差的影响;再以拟合的特性曲线的逆函数进行通道幅相补偿,使全带宽内通道特性曲线成为水平直线,从而完成了单通道的校准;最后以补偿项补偿通道间幅相差异,从而达到通道间误差校准的目的.并将三音校准法应用到卫星天线的近场校准和内部校准2种校准系统中.结果表明:三音校准法比传统的单点校准和分段式校准更利于通道间误差的校准,能够有效地抑制通道的不一致性.     

激光熔池温度场检测研究

基于斯蒂藩-玻耳兹曼定律,提出采用电荷耦合器件(CCD)检测熔池温度场的方案,研制了一套CCD检测温度场系统.该系统主要由CCD、光学系统和数据分析软件组成.采用BF1400黑体炉对系统进行了标定,拍摄了不同功率下的CO2激光熔池,经过专用软件分析,得到了激光熔池温度场分布.结果表明该项技术能够实时检测整个熔池表面温度场,属于非接触测量,对熔池温度场无干扰.     

基于谐波注入法的差分式非接触电压测量

当前基于电容耦合的传感器尚无有效、便捷的耦合电容动态校准方法,影响测量精度。因此,本文提出了基于谐波注入的差分式非接触电压测量方法,首先利用感应探头与跨阻运算放大器将基频信号引入测量系统;其次通过屏蔽罩,减小外界杂散电容变化带来的干扰,改进探头并引入差分式电路结构,消除运放输入电容的影响;接着对测量电路注入谐波,并利用DFT实现对响应信号中基波信号与谐波信号的提取,通过谐波源与谐波响应信号的比值,求解出耦合电容参数,实现其动态校准;然后将校准的电容参数代入基波方程,实现基波电压信号的测量;最后,通过仿真结果表明,文章所提的测量方法可在10kV的应用场景中满足对变化的耦合电容校正要求,且最大的电压测量误差小于0.4%     

高频焊管温度监控系统及其影响因素分析

针对高频焊管生产测量环境恶劣以及依靠经验观察来控制焊接温度的特点,提出高频焊管温度监控系统.该系统利用抗干扰强、测量精度高的比色测温仪采集焊接温度,通过LabVIEW控制高频电源的输出功率,实现温度调整,通过PID控制实现闭环控制.实验证明,监控系统能够准确检测高频焊管的焊接温度,并有效地提高温度的稳定性.最后提出影响...     

真空计校准的数值处理及误差分析

文章介绍在真空校准系统上开展的副标准真空规与工作真空规的比对校准实验,用最小二乘法对实验数据进行分段拟合,得到了理想的拟合直线及其校准系数,精度估计表明这种处理是有效的,其结果具有较高的可信度,能够满足HT-7装置运行时真空测量的精度要求。     

基于非成像模型的摄像机校准方法

作为摄影测量关键部件的摄像机,其校准精确度直接影响了整个测量系统的测量不确定度．通过对常规摄像机校准技术的研究,发现基于内参数成像模型的校准方法会因为内参数综合优化的相关性干扰和非线性求解的不确定性使校准的畸变参数不稳定,且无法修正由镜头透镜组制造中的曲率变化非连续平滑等造成的非模型化畸变．结合航空摄影测量光学实验室方法与垂线法,以摄像机的成像原理为依据提出基于非成像模型的校准方法,以实现逐像元（甚至亚像素级）畸变的细化修正．实验表明,该校准方法的角度测量精度为±5″,系统不确定度为10×10-6,并可适用于所有的相机和镜头．     

Density field measurement and approximate reconstruction of supersonic mixing layer

The density field measurement of supersonic mixing layer based on the nanoparticle-based planar laser scattering method was studied. The calibration of experimental images was analyzed, and the relation between tracer particles concentration and local density of flowfield was calibrated with oblique shockwave experiment. According to the characteristic of mixing layer images, the influence of uneven light intensity distribution was calibrated. With these calibration methods, the density field of supersonic mixing layer with convective Mach number at 0.12 was measured. By analyzing the spanwise vortical structures and streamwise density field, the three dimensional (3D) density field was approximately reconstructed, which apparently reflected the 3D structure of supersonic mixing layer.     

基于双目立体视觉系统的测量研究

为了实现摄像机与目标物体之间距离的信息,由双目测量原理,采取结合OpenCV与Matlab的方式,设计出一套关于双目测距的立体视觉系统;系统首先对双目摄像机的内外参数进行标定,从黑白格组成的标定板中获得角点信息,使用亚像素角点检测法对角点坐标信息进行更精确检测,在黑白格组成的标定板分别距离双目摄像机300、400、500、600、700mm处获取不同位置的标定图像,经过张正友标定法最终可以得到双目摄像机所需内外参数;其次通过BM(Block Matching)立体匹配算法在VS2017坏境与opencv3.4.7库配合下完成了摄像机的立体校正、立体匹配进而得到视差图;最后在实验中使用了双目摄像头,并编写了代码通过鼠标点击所得到的视差图获取对应的世界坐标来实现物距的测量;实验结果表明:被测物距离摄像头光心500~700mm这一范围时,实测距离和实际距离相对误差百分比在0.171% ~0.192%之间,且实测距离在2 950mm内实验误差小于5%满足实验精度要求。