发射光谱层析重建温度场中的温度定标

基于黑体辐射理论,重点对发射光谱层析(EST)重建温度场中的非接触式温度定标进行了研究.实验结果表明,非接触式温度定标方法(即黑体炉定标法),能有效地避免由于接触式测温仪对原场的干扰所造成的误差,也能有效地解决在发射光谱层析中高温区或超高温区的温度定标问题,在接触式定标基础上提高了温度场重建精度、拓展了温度适用范围.     

声学法电站锅炉温度场重建算法的研究与比较

为了声学法电站锅炉温度场测量的需要,重点沦述了一种利用正则化方法对电站锅炉炉膛温度场进行重建的算法,并与最小二乘法温度场重建算法进行了比较。该算法与最小二乘法温度场重建算法的主要区别是通过在温度场重建中加入火焰先验信息,提高测量数据较少时温度场的重建精度,通过仿真考察了该算法与最小二乘法算法对不同温度分布函数的重建效果,结果表明该算法比最小二乘法温度场重建算法具有较高的重建精度,用该算法可通过较少测量数据快速而较高精度地实现电站锅炉炉膛二维温度场的重建。     

基于DSP的温度场重建

为了实现温度场的实时重建,采用高端数字信号处理器作为同时迭代重建算法的运算核心,实现发射光谱层析技术温度场的实时重建。通过实验取得了重建算法在高端数字信号处理器系统和PC系统下,所需要不同时间的数据。结果表明,通用PC无法实现发射光谱层折技术温度场实时重建,基于数字信号处理器的重建算法并结合通用PC机强大的控制和显示功能是温度场实时重建实现的较好方案。     

基于红外测温技术的焊接温度场数值仿真研究

焊接温度场数值模拟技术的出现,为焊接技术的深入发展创造了有力的条件,而这又有赖于温度测量技术作为试验验证手段.作为非接触测温的红外测温技术,能够真实地反映出焊件在焊接工艺中的温度随时间变化的热循环过程.本文针对低碳钢钨极氩弧焊接工艺,利用红外测温仪得到了多个测点的热循环曲线,以此来修正双椭圆分布热源模型参数,建立了该工艺的温度场有限元数值仿真模型,将有限元解同实验结果进行了比较,两者基本吻合,表明了该分析模型的有效性.     

基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真

提出基于Lazy Snapping混合模拟退火算法的高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真方法,以提升高压开关柜温度场仿真效果.该方法利用主动式红外图像传感器采集高压开关柜温度场红外图像后,使用直方图非线性拉伸算法对其实施增强处理;再使用Lazy Snapping算法对增强后的高压开关柜温度场红外图像进行分割,并通过混合遗传模拟退火算法合成二维纹理流场图像;以该图像为基础,使用Image Quiltingh纹理合成算法合成高压开关柜温度场三维图像,完成高压开关柜温度场红外三维图像重建仿真过程.实验结果表明:该方法可有效增强高压开关柜温度场红外图像,其分割红外图像时的交并比数值接近1.0;可依据其生成的二维纹理流场图像生成三维图像,温度场仿真数值最大偏差仅为0.03℃.     

基于声波的快速温度场重建系统研究

传统的声学测温系统往往需要设计复杂的算法来分析回波波形,以确定飞渡时间,降低系统工作效率。为此设计一种以超声波模拟前端TDC1000为核心,配套使用数字转换芯片TDC7200的时差测量系统,可直接获得相应飞渡时间。并在此基础上,针对最小二乘重建算法的边缘温度缺失问题,提出一种基于Reflected Sigmiod函数的温度场重建算法。经测试,该系统可测得纳秒级超声波飞渡时间,结合该文重建算法,能够较准确重建出被测区域温度图像。     

基于声波法的舰船排气红外温度场的仿真重建研究

根据声速与温度的关系,提出了一种基于声学法的舰船排气红外温度场重建方法。通过布置在烟囱边界的声波传感器,测量各声波传递路径的时间,进而解算温度场。分析了测量误差对重建结果的影响,结果表明基于声波法的温度场重建方法在5%的测量误差水平内具有良好的重建效果。该方法为红外辐射强度以及红外制导武器锁定距离的计算提供了重要支撑,为舰船实现红外隐身动态控制奠定了基础。     

图像线性化对光谱反射率重建精度的影响研究

研究了相机JPG数据线性化对基于加权多项式回归算法的光谱反射重建精度的影响,论证了是否需要在加权多项式回归算法中对JPG数据进行线性化处理.实验采用加权多项式回归算法重建反射率,以X-Rite Digital ColorChecker Semi Gloss (SG)色卡(包括140个色块和灰色色块)进行训练,Greta...     

点云隐式曲面快速重建算法研究

提出一种点云数据隐式曲面高效重建算法.该算法首先基于传统径向基函数隐式曲面重建算法对点云数据进行低解析度、低精度快速插值,然后采用三线性插值对点云数据进行高解析度、低精度插值,最后根据欧氏距离确定点云零水平集附近需要处理的区域,处理过程中只对区域内点云数据进行滤波降噪.与传统方法相比,本文算法既可以保证曲面重建精度,又...     

一种人体体表三维温度场的融合重建方法

重建人体体表三维温度场能够为包括诊断在内的多项人体医学分析提供可靠数据.由于红外成像具有温度测量精度低、成像分辨率不足以及显示效果较差等缺陷,导致重建的目标三维温度场的可靠性存在不足.针对这些问题,提出一种针对人体体表的三维温度场的融合重建方法.即首先采用黑体测温标定的方法,对红外热像仪的测温结果进行误差修正;其次对红...     

基于ABAQUS的MAG焊接温度场数值模拟与热循环分析

为了控制MAG焊接的生产成本,给MAG焊接过程提供精确的技术支持,文中采用有限元软件来模拟计算焊接的过程。基于ABAQUS有限元分析软件,对8 mm厚Q235的MAG温度场进行了数值模拟计算,模拟焊接热源的加载过程,并对各阶段的温度场以及垂直和平行于焊缝附近各点的焊接热循环规律进行了分析。通过模拟计算焊接板材的热学性能可知,温度场呈现为稳态特征,焊接热循环稳定,远离焊缝距离的峰值温度出现时间略有延迟,且温度下降梯度随之减小,数值模拟结果与焊接温度场的实际变化情况吻合良好。     

红外与激光工程

激光器脉宽是分布式光纤测温系统空间分辨率的主要影响因素之一,在光脉冲覆盖待测区域的情况下,系统无法准确解调出待测区域的准确温度。提出了一种拉曼信号分段与重构方法,通过分析光脉冲在待测区域处的信号特征,得出了激光脉宽对温度偏差的影响关系,并根据此关系对不同温度区域原始拉曼信号进行分段,借助待测区域长度、已知温度和待测温度下的拉曼光强差重构待测区域处的拉曼信号强度,利用重构后的拉曼信号进行温度解调,使系统空间分辨率、测温精度大幅提升。使用20 ns脉宽的光源（理论空间分辨率可达到2 m）、0.72 m测试光纤进行测试,结果表明,在90 ℃测试温度下,温度误差从33.9 ℃减小至5.8 ℃,系统空间分辨率由2.27 m提升至1.13 m。     

莫尔层析术的模型误差分析及实验研究

分析了经典莫尔层析法的误差模型,通过讨论误差产生的机理,研究了目前使用的重建算法的适用范围。用莫尔偏折仪层析重建的实验结果与真实温度值比对,验证了误差模型的正确性。提出存在问题的本质及解决问题的方案——用相位展开法恢复有折射率场变形的波面,提取波面变形量,作为投影数据,重建相应层面的折射率场。     

基于有限元法的聚碳酸酯激光焊接性能研究

为了揭示焊接参量对焊接质量的影响机理,优化焊接工艺参量,利用超景深显微镜和拉伸试验机对不同功率、焊接速率和材料厚度参量下的焊接强度进行了观察和测试。采用ABAQUS建立3维轴对称物理模型,对焊接过程中的温度分布进行了有限元模拟,并通过正交试验获得了各参量对焊接质量的影响规律。结果表明,激光功率是影响焊接强度的首要因素,其次是焊接速率,材料厚度影响最小;焊接过程中焊接温度越高,焊缝的宽度越大,可能导致熔池材料分解,焊缝中的气泡增多,影响焊接强度。     

便携式高精度测温仪研制

介绍了便携式高精度测温仪系统组成,对DS1820实现高精度测温及与MCS－51（8031）接口方法进行了探讨,实际使用表明该仪表具有较好的测温效果。     

自调式J-T制冷器波纹管高温焊接的研究

波纹管是波纹管自调式J-T制冷器自调机构的核心元件,其焊接后性能直接决定着自调机构的性能及可靠性。本文从刚度、硬度、微观组织形貌等多个方面,对自调式J-T制冷器中常用的电沉积波纹管,由于高温焊接过程中不同的热量输入、不同的冷却方式对波纹管焊接后性能造成的影响,开展了相关的研究。     

基于体热源的激光透射焊接PA66温度场模拟

目前国内激光透射焊接温度场模拟大多采用面热源,无法考虑炭黑含量的影响。为此,文中使用Ansys的APDL语言构建了基于体热源的三维瞬态有限元模型,采用该模型对PA66的激光透射焊接温度场进行了模拟,并将模拟结果与面热源下的模拟结果、实验结果分别进行对比。结果发现,由体热源模型模拟得到的焊缝热影响区形貌与实际热影响区形貌较为接近,模型预测的热影响区尺寸也与实测值保持着较高的吻合度,表明体热源能较好地表征炭黑含量对焊接结果的影响,并在温度场模拟方面明显优于面热源。     

聚氯乙烯激光透射焊接温度场的有限元模拟

使用ANSYS软件,建立了使用激光透射焊接技术焊接透明聚氯乙烯(PVC)的三维有限元热分析模型.利用APDL编程实现高斯型热源的动态加载,得到了温度场的分布;进一步分析了焊接速度、激光平均功率和光斑直径等工艺参数对焊接质量的影响,并计算出焊缝宽度.结果表明,随着焊接速度的增加,焊缝区域的最高温度逐渐降低,焊缝宽度逐渐减小;当激光平均功率增大时,焊缝区域的最高温度增高,焊缝宽度增大;而当光斑直径增大时,焊缝宽度增大,但焊缝处的最高温度有所下降.焊缝宽度计算值与实验测量值相比,二者比较吻合.     

基于非均匀采样重构的图像插值算法

在大规模集成电路实现图像缩放时,通常使用的算法是插值。基于信号的非均匀采样重构算法,提出了一种新的图像插值算法[1]。该插值算法所使用的基函数是基于余弦和函数。本算法同其他算法相比,在插值基函数长度相同的情况下,本算法的性能最好。相较其他算法,本算法保持了图像中更多的高频分量,同时减少了插值过程中的图像混淆效应。同时并没有增加插值所需的运算资源。