高温火焰温度场测量技术的发展现状

介绍了测量高温火焰温度场的常用的几种方法,对它们的测量原理、方法和特点进行了阐述和比较.光谱辐射测温法原理简单,技术成熟,其中比色测温法被广泛采用;光谱诊断测温法具有较高的时间和空间分辨率,随着激光器和成像器件的快速发展,相干反斯托克斯喇曼散射光谱法和激光诱导荧光技术成为研究的热点;光学干涉测温法无干扰,可实现实时、定量、直观的检测,能获得精确的高温温度场.     

高温测量及其校准技术研究现状与发展趋势

热电偶、热电阻及辐射温度计等温度传感器在技术上已经成熟,可广泛应用于军事和民用领域.但在极端环境下,有许多研究对象需要测量的是高温,由于有高压、高旋、高冲击、强噪声等环境因子引入,会对测试系统产生强耦合干扰,导致测不了、测不准、活不了问题的存在,给传感测试技术领域带来极大挑战.通过总结分析不同测温技术的优缺点和技术难点,针对高温参数测不了难题,从高动态层面提出了超声波导测温、原子发射光谱测温、光纤黑体腔测温3种方法,实现了2 200℃的高温测试;针对测不准难题,从高精度层面提出了光机电算一体化的溯源性瞬态表面温度动态校准系统,实现了2 000℃高温的精确动态测量;针对活不了难题,从高可靠层面研究了3 000℃极端环境下的存储测试与防护方法.     

光学式非接触厚度-微位移测量仪的研制

在激光三角测量法原理基础上，应用光学系统成像技术，利用光电位置传感器PSD获得象点移动量，并根据象点移动量建立与被测物厚度-微位移变化之间的数学模型，通过象点位置变化的计算，研制了光学式非接触厚度-微位移测量仪．实现了被测物厚度-微位移变化量的测量．该测量仅的量程为1000μm，分辨力小于0．2μm．     

荧光余辉光纤测温法研究

研究了一种非接触光纤荧光测温法它是把荧光粉涂在被测目标表面,用光纤传送激励光束并接收反回的荧光余辉,便可以用非接触的方法测得目标表面的温度这种方法可用于高压电器及电机内部温升的测量并给出了方案及实验结果     

ADP试验下的汽车关键部位温度场监测系统设计

为了实现耐久的排放试验过程中发动机舱等关键部位安全监测的目的,提出了一种基于红外测温原理的发动机舱温度场检测方法.试验表明,通过算法重构热像图,可以准确地反映关键部位的温度分布,实现非接触测量温度场,相比传统的视频监控,其目标更明确,效果更明显.     

二维几何尺寸非接触测量的边缘检测

主要分析了边缘检测的一些典型算法在二维几何尺寸非接触测量应用中的优劣，并得出经Robert边缘检测算子处理后的图像最适宜用于二维几休尺寸的非接触测量。在此基础上又给出了一种二维尺寸非接触测量的三镒平均数据处理方法。方法有铲地消除了拾取边界点时带来的误差，同时在拍摄被测物的图像时，在被测物的横断面内对被测物的旋转定位没有要求。方法对二维几何尺寸CCD非接触测量具有一定的通用性。     

非焊透阶梯导波杆用于高温管道超声测厚的实验研究

将与管道材料相同的阶梯导波杆以非焊透的形式垂直地焊接在管道监测部位,导波杆的中上部设置冷却装置,使端部温度降低以便使用常规超声波探头及耦合剂进行测量,从而实现高温管道壁厚超声波监测.以碳钢材料为例,利用数字超声波探伤仪CTS-2020对焊接导波杆的圆平板进行了测量.只要保证导波杆阶梯段的温度接近被测构件的温度,利用阶梯段的已知长度及各反射波声程差,不需修正即可推算圆平板的厚度.与圆平板实际厚度相比,误差小于0.15 mm,可满足高温管道壁厚检测要求.     

微计算机测定焊接温度场研究

红外摄象微计算机测定温度场是一项新技术,本文在此基础上做了进一步地发展,对测定的温度场由计算机做伪着色处理,因而可以获得清晰的彩色温度场照片,测定焊接温度场其温度分辨率可达1℃左右,已成功地将此项新技术应用于测定焊接温度场及其动态过程。结果表明,它具有高速、正确、方便、形象等一系列优点,为测量和研究焊接动态温度场、并进而研究焊缝成形、焊接接头组织变化,以及应力变形等一系列焊接基本问题提供了基础,而且也为采用计算机控制焊接过程开辟了途径。本文还研究了计算机测温的定标方法,研究成功了两种工程定标法,即定标器法和监视热电偶动态标定法。本文实测了不锈钢焊接热场,并将实测结果和理论计算结果对照,发现两者大体相似,又有相当大的偏差,提出需要对现行的焊接热过程理论计算进行修正和完善。     

高速CCD像机的测温系统标定方法

基于CCD测温方法是一种非接触式的高温测温方法,一般工业用CCD摄像机测温范围较窄,无法满足现代高温测量中对测量带宽的要求,使用超高速CCD摄像机进行温度测量可以克服一般CCD相机单幅图像量程不足的缺点。根据比色测温原理,设计了温度标定实验,并提出了针对不同快门速度下,建立了温度与比色值的数学模型。超高速CCD相机测温数据与实际温度数据之间存在良好的对应关系,单幅图像数据测温范围在500K左右,该系统具有实际的应用价值。     

曲臂两臂轴线平行度测量机的研制

本测量机是为解决某单位的典型通用关键件--曲臂的各参数测量而专门设计研制的.该机应用激光狭缝扫描原理,实现了对曲臂两臂轴线平行度的非接触测量;该机利用激光技术、光电检测技术、精密机械技术、现代光电传感器技术、电子学技术和计算机等多学科技术,解决了形状复杂、重量与尺寸较大、被测参数要求精度高、检测困难等难题.     

The real-time measurement of welding temperature field and closed-loop control of isotherm width

The real-time measurement of welding temperature field by colorimetric method is described, and with the data acquired from it closed-loop control system of the parameters of temperature field is developed and tested. Experimental results prove that it has high measurement speed (time of a field within 0.5s) and good dynamic response quality. Weld penetration can be controlled satisfactorily under unstable welding condition.     

弹簧钢点焊熔核温度场的有限元模型

在充分考虑接触电阻、液态熔核温度、相变潜热等因素对点焊熔核温度场影响的条件下 ,建立了 65Mn弹簧钢点焊熔核温度场的有限元模型。利用该模型可以系统地研究弹簧钢的点焊热过程 ,为正确选择点焊工艺参数提供了理论依据 ,并可进一步实现弹簧钢点焊接头组织及性能的数值预测。验证表明 ,理论计算与实测结果吻合得较好。     

电子束焊温度场的研究现状与发展趋势

电子束焊接作为一种高能束加工方法 ,在生产应用中具有重要地位。电子束焊温度场决定了焊接应力场和应变场 ,是影响焊接质量和生产率的主要因素。介绍了电子束焊温度场模型 ,在分析了点热源、线热源模型的基础上 ,指出点热源模型仍是研究焊接温度场的基础 ,同时介绍了其它几种考虑电子束小孔效应的温度场模型。讨论了计算温度场的热源模式 ,给出以高斯函数分布和双椭圆体能量密度分布的两种热源模式。列举了热物理参数、相变潜热、熔池流动等影响温度场的因素。认为基于解析解法的复杂性和计算机的飞速发展 ,数值解法将在温度场研究中发挥更加重要的作用     

彩虹纹影定量测量实验方法研究

彩虹纹影定量测量技术可用于定量测量流场的密度梯度和密度场,这一技术作为一种光学非侵流场测量技术在诸多典型流场的定量测量中有着广阔的应用前景。实验以轴对称自由射流为研究对象,采用典型的＂Z＂字形纹影布局,使用渐变彩虹滤光片代替普通刀口,进行了彩虹纹影定量测量实验;介绍了彩虹纹影定量测量的原理,滤光片标定方法及数据处理过程。所提出的方法为定量流动显示测量技术的应用提供了参考。     

高密度电阻率法在高速公路岩溶探测中的应用

随着高速公路建设的快速发展,岩溶作为一种典型的不良地质现象在施工建设中的危害越来越明显的显现出来。作者在常张高速和邵怀高速采用高密度电阻率法做了大量的探测工作。该方法能进行二维地电断面测量,兼具剖面法和测深法的功能,较常规电阻率法快速、高效,特别是采集的数据量十分丰富,而数据量丰富是物探工作中所追求的,这也是高密度电阻率法的最主要的特点。本文是作者根据在常张高速十七合同段工作中的几个实例,对该方法在岩溶地区中的应用作了一番浅述。与常规电阻率一样,高密度电阻率法可以采用多种装置和方法,但为了连续测量和图象处理,一般采用三极装置（所成图象为矩形）,根据现场不同的地质情况,选取合适的剖面数和极距。通过此次探测,查明了测区内的岩溶病害（包括其形态、规模及走向）,节约了大量的工程成本。     

弧焊过程控制

介绍了弧焊过程的物理数学模型、高速旋转扫描焊炬及其跟踪系统、焊接温度场的实时检测及闭环控制     

磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型的确定

为了确定磁场和活性剂联合作用下TIG焊热源模型,分别采用双椭圆面热源模型和双椭球体热源模型对焊接熔池的温度场分布进行了数值模拟,根据模拟结果的等值线分布情况可以获得熔池形状.通过将试验值和模拟值进行对比可以发现,利用双椭球体热源模型得到的熔池形状与实际熔池尺寸相吻合,而双椭圆面热源模型不能很好地反应厚度方向上的温度分布.结果表明,双椭球体热源模型可以更加准确地表征磁场和活性剂联合作用下TIG焊的实际焊接过程,打破了以往依照焊接方法选取热源模型的传统.     

12Cr1MoV/304不锈钢焊接接头高温时效碳迁移现象

针对高温环境下异种钢焊接接头在服役过程中出现碳迁移,进而导致脱碳层在服役中失效的问题,采用电弧堆焊方法研究了12Cr1Mo V低合金耐热钢和304不锈钢焊接接头在不同时效时间下的碳迁移问题.研究表明,经高温时效后,焊态区域的组织并未受到影响;在过热粗晶区形成的碳过饱和的上贝氏体和粒状贝氏体组织则发生退化,转变成回火索氏体组织.形成的脱碳层组织以铁素体为主,里面夹杂少量的颗粒状渗碳体,特别是在增碳层出现大量的碳化物,形成类似于马氏体的复杂的不规则组织.经菲克定律推导出的扩散方程计算后,证明碳扩散的理论曲线与实际曲线较为接近,可用于研究碳扩散的迁移机制.     

考虑残余应力的焊接节点疲劳寿命有限元分析

为研究残余应力对焊接结构疲劳性能的影响,基于热力耦合计算方法建立了热弹塑性有限元模型,模拟T型节点焊接全过程及焊后热处理的温度场与应力场。基于扩展有限元法建立T型焊接节点断裂力学数值模型,将焊接应力场作为初始条件引入模型并分析其对疲劳裂纹动态扩展行为的影响。结果表明,未考虑残余应力时,焊接节点疲劳裂纹向焊缝两端均匀发展,裂纹扩展形式与试验结果不符;焊后热处理可以显著降低焊接产生的高拉伸应力和压缩应力,但对疲劳寿命的增幅较小,仅为6.1%;考虑残余应力后疲劳裂纹扩展路径与试验更为接近,焊接结构有限元模拟应考虑焊接残余应力对疲劳裂纹扩展路径的影响。