基于单片机的比色光纤高温测量系统设计

比色光纤测温属于典型的非接触式测温技术,具有耐腐蚀、耐高温以及光路可弯曲等优点,适合高温铸造炉等特殊测温场合。但已有的光纤高温仪大多使用DSP处理器,编程复杂且成本高。本文以单片机处理器为核心设计高性价比的比色光纤高温仪。首先介绍比色光纤测温的原理与方法,然后论述基于51单片机的比色光纤高温仪的软硬件设计,重点论述跟单片机有关的温度发送、接收与显示等内容。实验结果表明,最大测温误差不超过8℃,满足一般高温铸造炉的测温要求。     

Methodology for spectral emissivity measurement by means of single color pyrometer

The application of non-intrusive optical devices, such as infrared pyrometers able to measure the temperature of surfaces, makes possible the evaluation of emissivity curve of the tested materials at different temperature values. In this paper the authors propose a methodology for the spectral emissivity measurement by means of a single color pyrometer providing a semi-empirical formula, obtained experimentally at CIRA’s laboratory. The semi-empirical formula allows to know the actual emissivity value of the sample’s surface for whatever emissivity value set up on the pyrometer. The agreement between the experimental emissivity and the emissivity predicted by semi-empirical formula was verified.     

激光聚变冲击波速度测量光学系统设计

针对激光聚变冲击波速度测量的需求,设计了一种集被动式扫描高温计和主动式冲击波速度测量于一体的复合冲击波速度测量系统.通过采用多种耐辐射光学玻璃材料,实现了共用光路的400～700 nm耐辐射消色差设计;通过采用自动控制干涉仪简化了系统操作;主动测速系统通过切换不同焦距的中继成像镜头,实现了不同放大倍率的切换.系统的物方...     

快速退火炉高温计的校温

作为半导体生产 中的一种重要设备,快速退火炉需要实现精确、可靠的温度控制。 它通常使用辐射式高温计来检测温度。在使用过程中,由于诸 多原因,需要对高温计进行校温。基于某型进口快速退火 炉,分析了其高温计的校温方法。介绍了热电偶和熔点测 试采样方法,并采用这两种方法丰富了采样数据。通过 线性计算估算了1000~1500℃范围内的校温数据;基于曲线 拟合进行了数据采样,得到了更加准确的校温结果。通过比 较,分析了两种校温方法各自的优缺点。结果表明,线性计算校温法更适 用于1100℃以下的校温;曲线拟合校温法更适用于1100℃以 上的校温。     

伪随机序列在声学测温中的应用研究

声学测温技术中声源信号选择是准确测量声波飞渡时间的关键。基于Matlab平台,编程制取m序列和扫频信号,进行了互相关特性、抗噪性能仿真比较;并在实验室加背景噪声的条件下,对两种信号的声波时间延迟估计进行了实验研究。仿真和实验结果表明:由于伪随机信号具有二值自相关性,比扫频信号具有更高的准确性、稳定性和抗干扰性能,可以进一步提高声学测温的精度。     

光电高温计在双辉等离子渗金属测温中的应用研究

为准确测量双辉等离子渗金属中的工件温度，借助自行研制的一套热电偶测温实验装置，采用比对实验的手段，得出了在碳钢表面常规双辉等离子渗金属过程中，准确选定光电高温计的材料发射率修正系数的方法。     

渗金属气压对光电高温计测温精度影响的实验研究

为准确控制双辉等离子渗金属工件的温度,借助自制的一套热电偶测温实验装置,对光电高温计测温进行了比对实验,探讨了气压对光电高温计测温精度的影响。实验结果表明:在双辉等离子渗金属过程中,对同一工件温度,随工作气压的升高,光电高温计所用的ε值也增大。工作气压每增高5～10Pa,将ε值提高0 1,这时光电高温计的温度测量误差会小于±3℃。     

火工烟火药剂燃烧火焰多光谱辐射测温技术研究

为了准确测量火工烟火药剂的燃烧火焰温度,根据多光谱辐射测温技术的工作原理研制了多光谱高温计;基于二次测量的数据处理方法,得到了燃烧火焰的真实温度.以黑火药为例,采用多光谱高温计对其燃烧火焰的辐射能量进行了测定,应用二次测量法对测得的数据进行迭代计算,从而得到黑火药燃烧温度.实验表明,该多光谱高温计能够很好地应用于火工烟火药剂燃烧温度的测定,且具有高稳定性.为火工烟火药剂燃烧特性的研究奠定了基础.     

脉冲加热方法铌热物性参数的动态测量

提出积分球反射法脉冲加热技术测量材料热物性的方法,研制的脉冲加热瞬态热物性测量装置能同时测量铌带状试样温度范围在1100-2700K的比热容、电阻率、全波长半球发射率.装置中高速高温计测量试样的辐射温度,积分球反射计测量试样的法向光谱发射率,即可得出带状试样的真实温度.再通过测得的试样上的电压、电流等数据经计算获得其他热物性参数.对国外的标准铌试样进行了测试,所得测量数据与国外同行数据进行了比对,具有较好的一致性.实验结果表明:比热容测量不确定度为5%,全波长半球发射率测量不确定度为3.5%,电阻率的测量不确定度为3.6%,测量数据可作为航天、军事和民用领域材料应用的设计依据.     

声学锅炉二维温度分布测量方法及仿真分析

介绍了声学锅炉二维温度分布测量方法的基本原理。论述了一种利用信号互相关分析方法计算声波在锅炉内的传播时间,在此基础上利用最小二乘算法重建炉膛断面温度场,进行了温度场重建仿真。对声学法锅炉二维温度分布测量技术存在的一些问题进行了分析和讨论。