爆炸温度场的重建技术研究

针对爆炸过程反应剧烈,温度高、速度快,难于直接测得温度分布的问题,提出一种利用多光谱辐射测温理论与光学层析技术相结合的三维爆炸温度场的重建方法．通过建立依据参考温度的多光谱测温数学模型,对光学层析算法进行预处理,采用正交辐射传感器阵列进行数据采集,选择级数展开迭代算法进行分析,完成对爆炸温度场的重建研究．     

基于成像光谱的温度场重建

针对目前利用接触法和非接触法测量火焰的温度场分布往往无法同时保证实时性和准确率的问题,本文采用基于八谱段多光谱滤光片阵列成像的多光谱相机采集火焰图片,反演得到的多光谱数据用于计算温度,最后实现火焰温度场的测量。实验结果表明：相比于当前多种温度场重建算法,基于多光谱相机拍照的辐射测温技术能够实现瞬时火焰温度场测量,所测得的温度整体误差大幅减小,在很大程度上提高了火焰温度场测量的实时性及准确率。     

基于修正Landweber迭代的声学温度场重建算法

针对不同温度场分布模型,采用修正Landweber迭代技术对其进行温度场重建,介绍了基于声学方法的烟气测温基本原理以及基于Landweber迭代的声学温度场重建算法.根据实际情况,确定了重建算法中的价值函数和迭代步长,使得收敛速度有明显提高,得到了稳定的重建结果.给出了不同温度场分布模型及其重建图像和重建误差.仿真结果表明,即使在声波发射/接收器数目较少时(如8个),该算法仍具有较高的重建精度和抗干扰能力,具有突出优点.     

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.     

基于基函数逼近和卡尔曼滤波的温度场重建

为了提高声学CT复杂温度场重建能力,提出一种基于基函数逼近和卡尔曼滤波的温度场重建算法.利用Markov径向基函数的线性组合逼近被测区域内的声速分布,并使用卡尔曼滤波根据多路径声波飞行时间数据重建出声速分布,进而利用声速与温度的关系得到温度分布.分别采用Markov径向基函数Tikhonov正则化法、最小二乘法和BFAKF算法对4种典型的三维模型温度场进行了无噪声和有噪声仿真数据重建.重建结果表明,BFAKF算法的重建结果优势明显,具有更好的复杂温度场重建能力.     

多光谱辐射测温系统的标定

多光谱测温技术是测量高温物体的有效手段,而测温仪器的标定的重要性如同仪器制造本身,针对高温区的测温仪器精度更是依赖于准确的标定。基于多光谱测温理论的分光式测温系统,能够完成VNIR波段的光谱采集,以及CCD辅助对准的功能,但由于自制接收系统的波长选择性,需要对其进行标定。通过高温黑体炉提供标定温度,运行测温系统样机以整百度标定的方法取得辐射强度曲线,结合普朗克理论温度曲线得出系统响应函数,并在解算过程中将该响应函数用于修正所测得的所有温度点辐射曲线,拟合理论温度曲线,使测量结果更准确。     

工业炉气体吸收系数检测的模拟研究

对均质和非均质工况下工业炉气体吸收系数的检测进行研究,提出基于可见光图像处理技术的气体吸收系数重建算法。采用电荷耦合器（CCD）接受边界辐射强度图像和辐射温度图像,从辐射强度图像中更新辐射参数,用正则化方法从辐射温度图像中重建介质温度场,两者交替迭代,直至收敛。模拟计算结果表明,在测量数据中加入标准差为0.05的正态分布误差后,采用该算法仍然可以较好地重建出炉内气体的吸收系数。     

高温测量技术及其在焊接研究中的应用进展

对在焊接研究中普遍采用的高温测量技术进行了综述,介绍了典型的接触测温法和非接触测温法的工作原理和应用特点.热电偶法是常用的接触测温法,它测温准确、实现简便、使用灵活,至今在焊接研究中仍被广泛使用,其缺点是只能测点温,且会干扰测试区的温度场.非接触测温主要有辐射法和干涉法,由于测温元件不与被测物接触,不会破坏被测物的温度场,通过与数字图象处理技术相结合,能实现温度场的快速、实时测量,全面、形象的反映温度场的动态变化,因此成为高温测量技术的发展趋势,在焊接熔池和电弧温度场测量中得到越来越多的应用.     

基于MWNN的铸坯表面多光谱辐射测温方法研究

根据三色测温法原理,利用彩色CCD摄像机所摄取小钢坯图像中的彩色分量,在数字图像处理技术的基础上运用GHM多小波网络(MWNN)对实验数据进行处理,与BP网络处理方法进行比较.实验证明基于GHM多小波神经网络(MWNN)的多光谱辐射测温法在对铸坯温度的测量(温度测量范围为900～1200K)较BP网络训练次数减少一半,训练时间缩到了BP网络的四分之一,并提高了网络收敛速度.     

光谱层析技术诊断等离子体电弧温度场

电子激发温度是等离子体射流物理特性中一个重要参数,温度测量的准确性直接影响其他特性参数。等离子体电弧是等离子体射流的典型代表,研究等离子体电弧的温度场具有重要的指导意义。文章用正交双波长光谱层析技术诊断等离子体电弧温度场的三维分布情况。首先采用正交双波长光学测试系统实时采集等离子体电弧的光谱强度信息,采取改进的最大熵光学层析算法分别重建出2个不同波长对应的发射系数分布状况,然后根据等离子体物理原理,选择谱线相对强度法进行温度场的三维重建,并分析了不同因素对重建结果的影响规律。实验结果表明,该测量系统能实现等离子体电弧温度的三维重建,测量精度较高,能满足实时性要求,为进一步了解和掌握等离子体电弧的内部作用机制奠定了良好的理论和实验基础。