基于声波速度测量的锅炉炉膛温度监测

介绍了利用声波测量锅炉炉膛温度、建立全截面温度场的原理及实施方法,经试验验证,基于互相关函数法能较好地测量声波飞渡时间,并且试验数据十分稳定,将温度场作燃烧可视化成像处理,直观监控锅炉炉膛燃烧状况,确定了利用声波测量锅炉炉膛内温度技术的可行性。     

基于少量声波飞行时间数据的温度场重建

为依据少量声波飞行时间数据较高精度地重建温度场,提出了一种基于径向基函数和奇异值分解的声学CT温度场重建新算法.采用新算法对单峰和双峰温度场模型进行了仿真数据重建,重建结果表明,与高斯函数正则化重建算法、代数重建算法相比,新算法的重建精度有明显改善.采用新算法对实验室内的均匀温度场和加热温度场进行了实测数据重建,重建结果与被测温度场一致,且均匀温度场的重建均方根百分误差仅为0.31%.由于新算法重建速度快、重建精度高、抗干扰能力较强,可望用于复杂温度场的在线重建.     

伪随机码超声扩频在声学测温中的应用研究

声学测温技术中声波飞渡时间的测量是提高温度测量精度的关键。为了提高声波测温装置在锅炉强背景噪声下的抗干扰能力,借鉴雷达中的脉冲压缩技术,介绍了基于伪随机二进制序列的超声扩频测声波飞渡时间方法。利用信号处理技术中的互相关函数分析方法,计算声波发射端和接收端两路信号之间的时间延迟。在实验室加背景噪声的条件下,对声波时间延迟估计进行了实验研究。实验结果表明:伪随机码超声扩频测量飞渡时间具有较高的准确性、稳定性和抗干扰性能,该方法对提高声学测温精度具有实际意义。     

声学法炉内温度场与速度场协同测量方法研究

实时监测炉内燃烧温度场和烟气速度场是保证锅炉安全、经济运行的重要手段,声学法测物理场被认为是一种非侵入性和有效的测量方法。本文提出了一种基于声波法的炉内温度场和烟气速度场的协同测量新方法,建立了基于径向基函数的多物理场重建模型,采用Tikhonov正则化算法求解不适定问题,同时考虑了声波的折射效应对物理场的重建影响。采用典型的炉内物理场模型进行了数值模拟,模拟结果表明,本文方法能够很好的协同重建温度场和速度场。当考虑声线弯曲时能够显著提高各物理场的重建质量。算法具有较好的适应性和良好的抗噪性能,重建精度较高,标准均方根误差在10%以下。模拟实验平均计算时间为31.4 s,可保证炉内声学测量的实时性。声学法协同测量多物理场可为优化炉膛燃烧过程提供依据。     

基于收发分体声波换能器的二维温度场重建

基于声学测温原理,运用发射端和接收端之间的声波信号飞行时间进行温度场重建,是工业应用领域中燃烧或加热处理过程温度测量的研究热点。本文采用收发分体声波换能器,确定其合理安装方式,运用Markov径向基拟合待测区域的声速分布,通过声速矩阵的奇异值分解,反演计算出温度场。仿真实验中设计了复杂程度不同的4种模型温度场,并考虑声波飞行时间在不同水平下的测量误差对重建结果的影响;实际测试中验证了本文方法在室温无加热、单峰对称、单峰偏斜的温度分布下的重建效果。实验结果表明,本文提出的收发分体声波换能器安装方式结合基于Markov径向基拟合的重建算法,在温度场重建中具有较高的精度和较强的抗干扰性。     

炉膛烟气温度声学测量方法的研究与进展

声学方法测量烟气温度的技术在国外早已发展成熟,并已广泛地应用到大型火力发电厂中.目前,国内在声学测温方面的研究刚刚开始.本文介绍了声学方法测量烟气温度的基本原理,分析了这种方法的可能测量误差,对该测量系统的构成和操作作了描述,并对二维温度分布图及其重建进行了探讨,最后概述了声学方法测量烟气温度的研究应用情况和存在问题,得出了结论.     

基于互相关和函数型神经网络测量声波渡越时间

由于硬件电路的影响,采样频率的提高受到了限制,直接对发射端和接收端的采样信号进行互相关所确定的声波渡越时间精度较低,为此提出一种基于互相关和函数型神经网络测量声波渡越时间的方法.首先介绍声学法测温、互相关和神经网络的基本原理,该方法是利用传统方法得到的互相关函数在峰值附近的函数值来训练函数神经网络,然后利用训练好的神经网络进行插值运算,从而得到细化后的互相关函数局部曲线,再对该曲线进行寻峰从而得到声波的渡越时间.最后通过仿真实验验证了这种方法的有效性.     

基于声表面波的电站锅炉受热面温度监测传感器研究

为了直接测量电站锅炉高温受热面的温度,对声表面波温度传感器进行有限元模拟及制备,并进行高温实验研究.选择硅酸镓镧(LGS)作为高温压电基底材料,对Au、Pt、Cu三种电极及不同厚度进行模拟分析,最终选择100 nm厚的Au电极.实验结果表明该传感器谐振频率随温度呈下降趋势,温度灵敏度较好为5.89 kHz/℃,且高温时...     

半铠装滑动测温传感器及其故障诊断的研究

结合大型旋转艇体温度测试的研究，提出了一种新型的半铠装滑动测温传感器结构。在分析其故障特征的基础上，综合考虑测温系统的冗余性，进一步提出了基于时间序列和专家系统相结合的故障诊断策略。经实验仿真和实际工程的使用情况表明，文章所给出的滑动测温方法及传感器故障诊断策略是切实可行的，同时为其他类似的测试系统提供了新的借鉴。     

海洋测温传感器及其特性的研究

海洋测温传感器的时间常数与动态误差有密切关系，因此减小测温传感器的时间常数就成为亟待解决的问题。文中指出常用海洋测温传感器时间常数所引起的动态误差不能忽视，并介绍了两种新研制的小惯性钢电阻温度传感器的结构和试验结果。传感器的灵敏度、稳定性和重复性都比较好，由于采用了新工艺，消除了压力效应的影响，并使时间常数τ≤２００ｍｓ，列出了实际测量的结果，同时对利用金属电阻式温度传感器所组成的快速测温系统的应用也进行了简要的说明。     

集成温度传感器多点温度检测系统的设计

采用集成温度传感器，设计了多点温度检测系统。其特点是电路设计新颖、测温精度高、实用性强。     

Acoustic pyrometry in flames

This paper investigates temperature measurement using acoustic pyrometry in hot zones and flames. For experiments in flameless hot zones, a Hartmann whistle is used as the acoustic source. Time of flight of sound waves in the heated path is calculated by cross-correlating the signals received by two microphones placed at pipe ends. Acoustic pyrometry is also performed for estimation of flame temperature in kerosene wick and candle flames, using a speaker as the acoustic source. Since length scales of single flames are small, leading to short times-of-flight, appropriate temperature profiling strategies for flame temperature estimation are identified.     

提高带隙温度传感器精度方法的研究

带隙数字式温度传感器是基于带隙结构，PN结增量电压正比于IC绝对温度(PTAT)的感温器件。它的测温精度较高，但存在着一定的误差。不过，其误差在时间和外部环境变化的条件下，保持相当高的稳定性。针对这一特性，基于线性插补的数学思想，利用单片机技术，对其进行误差校正补偿。这种误差校正的补偿方法，不需增加硬件电路，计算方法简单，软件费用也很小，既提高了测量精度，又不需增加成本。     

声学法工业炉温度场检测技术综述

对声学法工业炉温度场检测技术进行了综述。包括声学法工业炉温度场检测系统的构成、基本工作原理、国内外研究应用现状，分析了声学法在工业炉温度场检测中需要解决的一些问题，肯定了其具有的优越性能，并对其发展前景进行了展望。     

高炉冷却壁水温差检测系统的研究

介绍一种网络化数字式高炉水温差检测系统。系统由上位机、温度采集单元及数字温度传感器组成。温度传感器采用单总线数字温度传感器DS18820，许多传感器接在采集模块上通过485总线与上位机进行通讯。温度传感器能把温度直接转换成数字量，所以在实现多点温度检测时，不仅硬件简单，而且易于扩展。     

基于圆柱体电容面积变化型扭矩测量的研制

扭矩测量是传动线路中的重要内容之一，通过扭矩的分析，可以获得整个传动系统的性能参数。扭矩测量比其他力学量测量复杂，是一个比较薄弱的环节。目前，高精度、高稳定性的非接触式扭矩测量方法是各国机械量测量研究的热点之一，为此，提出了一种基于圆柱体线位移型结构非接触、高灵敏度的扭矩测量原理。介绍了该测量方法的原理与结构。经实验证实：该测量原理可行，所设计的扭矩传感器具有较好的线性度和一致性，重复精度≤0．5％。     

感应式电感传感器的数学模型研究

本文根据电路和电磁场理论，推导出空心感应式电感传感器的数学模型，以便提高这种传感器的灵敏度和精度，使其能应用于精密测量和进行优化设计。     

用8098单片机监测滚轮法测量大直径中的打滑现象

对大直径测量中的滚轮打滑问题进行了分析和探讨,提出了用分段取值的方法对打滑段进行补偿,利用8098单片机的HSO软件定时器中断和HSI．0中断,设定HSI．1为T2的外部记数源,分别完成分段取值,测量控制和数据采集工作,论述了系统的软硬件结构及工作原理,并对实验结果进行了分析。     

基于声全息的故障诊断方法

基于振动信号的故障诊断方法在某些场合下存在着局限性.机械噪声蕴含着丰富的设备状态信息,而且具有非接触式测量的优点,可以部分地替代振动信号,用于故障诊断.传统的噪声诊断方法主要基于频谱分析,无法反映声源位置和强度 /的变化信息,只能进行初步的故障诊断.基于此,提出一种基于声全息的故障诊断方法.该方法采用由少量传声器组成的阵列测量声压,应用波叠加法重构物体的外部声场,可以方便快速地进行声场可视化.一旦准确地重建出物体的外部声场,就可以利用这些全息场的信息进行故障诊断.通过建立基于全息图的正常状态与故障状态的模板,将机器的运行信息与这些模板对比,就可以判定机器的运行状态,从而进行故障诊断.采用由多个脉动球组成的声源模型进行了数值仿真,并在消声室内对两只音箱噪声源进行了试验研究,都准确地识别出辐射体声场状态变化,找出了故障.从而验证了该方法的正确性和实用性,为其在现场应用打下基础.     

基于FF现场总线的分布式温度测量系统的研究

传统的模拟测温方法的精度与可靠性已无法满足对温度测量系统提出的更高的要求，文中对传统的模拟与新型全数字式的测温方法进行了比较，并对基于FF现场总线的分布式温度测量系统的系统结构与具体实现进行了研究。