基于比色测温的算法改进

在传统的CCD比色测温公式中存在较大误差,为了避免比色测温法只用RGB中的两个灰度分量带来的误差,提出用灰度级代替灰度分量的改进比色测温算法。实验结果表明,把测量数据代入改进的比色测温公式中,计算所得的温度更接近真实温度,有效的降低了实验误差。     

运用彩色CCD测量火焰温度场的校正算法

讨论了基于彩色ＣＣＤ（电荷耦顺件）的火焰测量的比色法,对其主要两个误差来源（带宽和灰度）进行了分析,提出了误差校正方法。在某电厂的锅炉上进行了验证性试验,结果表明,这种测温方法方便可行,具有一定的应用前景。     

基于火焰的温度场算法校正

在工业生产中,比色测温法得到了广泛的应用。为了提高图像测温的准确性．本文提出了一种改进的比色测温算法。利用三基色中两两基色与温度的关系得到最优温度解,最后利用三个温度解之间的相关性进行优化,得出最优温度解．改进的算法不需要选取波长从而降低TN温误差,改进后算法的计算值更加接近温度的真实值。实验结果表明,该方法简单易行,具有一定的应用前景。     

分布式光纤测温系统光纤衰减不一致的修正方法

阐述了由于Anti-Stokes拉曼散射光和Stokes拉曼散射光在光纤中衰减不一致引起分布式光纤测温系统测温误差的原理，提出了一种新的衰减不一致的修正方法。实验证明，此方法不需要进行任何衰减补偿，并适用于不同品牌、不同衰减的光纤。测温精度实验数据表明，应用此方法的测温系统精度高、定位准确。     

基于彩色CCD测量火焰温度场的算法误差分析

电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)成像技术在火焰温度场测量中有广泛的应用,讨论基于CCD测量火焰温度场的反演计算误差。彩色CCD的三基色波段响应输出往往被简化为3个单色波长输出,并通过黑体实验或具体的保障3个基色波长假设在非灰性介质测量中的准确性。因此,以具有特定发射率表现的火焰诊断温度场测量为例,通过数值模拟计算,定量分析计算温度和发射率参数的相对误差分布规律。结果表明,发射率参数的计算相对误差要远远大于温度的相对误差。结论有利于采用CCD成像技术进行火焰温度场测量的计算准确性的改善。     

基于CCD和MATLAB的等照度线绘制方法

传统的等照度线绘制方法费时费力,针对这种问题,提出一种利用CCD成像和MATLAB软件来绘制等照度线的方法,根据人眼对三基色的敏感程度,把RGB图像按比例转化为灰度图像,根据最小二乘法拟合出的图像灰度值与实际照度之间的线性公式,对图像灰度进行定标,从而准确的绘出等照度线,证实了用CCD成像绘制等照度线的可行性。     

应用三次样条函数快速计算插值FFT算法

加汉宁窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法可以克服频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电量时产生的误差,但其计算量较大,实时性较差。为了减小插值FFT算法的计算量,采用三次样条函数逼近加汉宁窗插值FFT算法函数,提出了应用三次样条函数的有效形式计算插值FFT算法,将插值FFT算法的谐波幅值修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,构造出计算插值FFT算法的三次样条函数的快速计算公式。该公式简单,程序实现方便,计算量小,在分段处连续,且为精确值,可以大幅度提高插值FFT算法的计算速度和实时性。仿真计算结果表明,应用三次样条函数的有效形式计算电量谐波幅值和频率,幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz。     

一种变电站电气设备温度在线监测新方法

为了实现对电气设备的远程、实时、在线的可见光图像和红外温度监测,设计并开发了具有红外检测与图像监控功能的系统。针对变电站电气设备在线监测的特点,从红外理论出发,构建了系统测温模型,分析了影响测温的一些因素及大气衰减的影响;完成了大气透射率的仿真计算并提出了温度修正算法以提高测温精度。开发了具有RS-485串口和激光瞄准方式的改进型红外测温仪,并将其红外测温功能与图像监控软件有效结合。该系统可以在图像监控画面上选择特定的电气设备对其进行远程红外测温,并将返回的温度值加以存储和分析。系统具有较高的经济效益和工程实际应用价值。     

光栅型成像光谱仪杂散光校正技术研究

成像光谱仪中杂散光的存在会导致光谱测量误差,对杂散光的校正可以得到精确的测量结果。采用He-Ne激光器测出成像光谱仪的点扩展函数,假设成像光谱仪是线性波长不变系统的前提下,构建光谱函数矩阵,确定影响波长权重,再通过带宽校正矩阵对其进行带宽校正,从而对仪器测量中的杂散光误差进行校正。最后,通过实验表明此杂散光的修正方法基本上消除了杂散光对测量信号的影响。     

TDI CCD光谱响应曲线测量技术研究

光谱响应曲线是探测器的重要技术参数之一,随着探测技术的发展,精确测量探测器的光谱响应曲线变得越来越重要。为了解决TDI CCD光谱响应曲线检测精度较低、检测方法不够准确等问题,提出了一套科学而准确的高精度TDI CCD光谱响应曲线检测方法。分析了TDI CCD光谱响应曲线的测量原理,采用了直接比较法测定待测TDI CCD的光谱响应曲线,基于具有稳定性高、优异响应能力的LED组,建立了光谱响应曲线的测量装置。计算所有波长的LED对应的TDI CCD光谱响应度,绘制在405~890nm波长范围的光谱响应曲线。实验获取了TDI CCD光谱响应曲线,从曲线中可以看出,TDI CCD光谱响应范围为:405~890nm。不确定度分析结果显示,TDI CCD相对光谱响应度曲线的最大不确定度约为4.15%,满足测量要求。     

基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法

为减少电网故障行波传播色散特性对行波波头检测和波速测量的影响,提高电网故障行波定位的准确度,提出了基于小波包能量谱的电网故障行波定位方法。该法结合小波包技术与傅立叶变换的谱分析,对行波信号进行分析,提取能量相对集中的故障频带信号进行故障行波定位计算;行波到达时间由该频带相应尺度下的小波包能量时谱提取的行波特征点位置计算;该频带行波传播速度由输电线路两端对外部扰动的实测行波数据计算。大量的电网故障行波定位ATP仿真分析结果和现场实验测试分析表明,该电网故障行波定位方法能有效提取电网行波特征信号,减少行波传播色散特性和线路长度变化的影响,定位误差<200m。     

超声波测量离合器包箱温度研究

传统的离合器包箱测温技术存在响应速度慢、安装不便和测量误差较大等问题,提出一种采用超声波技术对离合器包箱内部温度进行测量的方法,这种方法能够很好地解决传统测温技术存在的问题,在工程应用中具有巨大的应用潜力。基于有限元分析软件COMSOL建立超声波在离合器包箱中传播的物理模型,并使用最小二乘法对离合器包箱的温度场进行还原,能够很好地解决离合器包箱内部物理场耦合复杂的问题。结果表明,使用超声波测量方法可以获得离合器包箱内部温度,超声波飞行时间的计算结果与理论结果的最大相对误差仅为0.26%;并且使用最小二乘法还原温度场的结果与理论结果一致。     

基于结构光测量技术的 DMD 自适应掩膜生成

为解决强反射表面物体测量过程中易发生局部镜面反射,影响测量精度的问题。将数字微镜添加到结构光测量光路中并设计搭建测量系统,包括数字微镜、CCD相机、投影仪等器件。完成了系统的匹配、相机和投影仪的参数标定以及相位计算,采用麻雀搜索算法优化BP神经网络的方法建立数字微镜单元和相机像素单元之间的坐标映射关系,映射误差为0.583 pixels。基于PID控制器提出一种自适应掩膜生成方法,并对具有强反射表面的量块进行了测量实验,实验表明该方法能有效降低过曝光区域的灰度,实现了高动态范围成像。提出的方法可为强反射表面的三维测量提供理论支撑。     

多路高精度遥感CCD测温系统的研究与实现

提出了一种遥感相机CCD高精度测温系统.研究设计实现的CCD器件测温系统小巧灵活,使用少量的集成器件,且器件封装体积小、功耗低,可以代替现有单独的测温设备,灵活地嵌入CCD成像电路中,解决了多片CCD同时测温及CCD测温电路主备交叉潜通路问题,克服了CCD器件测温电阻动态范围小的缺点.测试结果表明,该测温系统能灵活嵌入成像电路中,有效解决了上述问题,测温误差控制在5％以内,为遥感相机CCD稳定工作提供了技术支持,为后续图像校正提供数据参考.     

一种新型开关柜多路温度监测系统的设计

为了快速准确掌握开关柜内温度状况,避免温升故障,分析了开关柜的温升情况,通过接入多个测温点,并根据Modbus-RTU总线协议,设计了一种多路温度监测系统。微机可与多个测温表进行串行通信,基于Visual Basic设计的软件界面简洁明了,系统具有灵活的参数设置、数据保存和温度曲线显示等功能。测试结果表明,在线监测的多路温度误差为±0.5 K,整个系统运行良好,具有一定的应用推广价值。     

基于参数热等效的10 kV变压器温度流体场三维仿真计算

变压器温度流体场三维仿真是准确计算变压器绕组热点温度的重要方法,然而变压器绕组结构复杂,精确考虑绕组导线和绝缘结构的三维模型建模和网格剖分困难,同时计算效率低,难以满足实际工程需求.提出了一种配电变压器绕组结构的热等效简化分析方法,采用热导率各向异性、比热容等效的块状导体来等效实际的绕组结构.应用所提方法对一台S13-M-200 kV·A/10 kV型油浸式变压器三维温度流体场进行了计算.基于短路法的变压器温升试验结果表明:热等效参数方法大幅减少了变压器三维网格剖分数量,同时温度场计算结果能有效反映绕组轴向温度分布,热点温度仿真值与温升试验值温差相对误差不超过4％,验证了所提方法的有效性与准确性.     

基于时频域反射法的高温超导电缆故障定位研究

针对我国超导电缆公里级示范工程的运维需求,采用基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法,测量不同温度和不同类型模拟缺陷下超导电缆的时频信号变化,分析不同温度下时频分析在超导电缆故障定位中应用的有效性,并通过改变入射波的中心频率和带宽,研究入射波形形态对故障定位的影响。模型样缆采用国产35kV冷绝缘三相统包高温超导电缆,缺陷模拟相设置了绝缘缺失、对地绝缘电阻逐渐减小、短路3种类型的故障,检测温度设置为室温、液氮和回温3种环境。结果表明:室温环境下,基于伪Wigner-Ville分布的时频域反射法对上述3种故障反射的反应灵敏度依次增加,定位误差小于3%,入射波的中心频率或带宽越高,引起的衰减越大,定位需要的时间补偿就越多;液氮环境下,针对绝缘缺失和短路的叠加故障,当温度下降至77K附近时,故障处归一化时频互相关峰值随温度的小幅度下降而逐渐减小,且波速明显升高;温度回升过程中,该方法的定位准确度不受温度变化和电缆状态的影响,误差仍小于3%。回温过程中随着温度的变化,超导电缆故障处和末端归一化时频互相关峰值大小发生明显的同步变化,该现象可评估现场超导电缆系统中液氮泄漏导致的温度上升问题。     

绝缘子温湿度在线监测技术研究

为降低绝缘子发生污闪的概率,需对影响绝缘子泄漏电流的温湿度值进行在线监测。为克服现有的在线监测温湿度技术在高环境温度和强电磁干扰等各种恶劣的环境下可靠性低的不足,采用了一种新的基于声表面波射频识别(SAWRFID)的绝缘子温湿度在线监测方法。首先对该SAW-RFID温湿度传感器标签芯片进行了通信测试、中心频率测试和性能测试,并基于该温湿度传感器对XP-70型绝缘子进行了实验,利用SAW-RFID温湿度传感器标签监测绝缘子温湿度,在此基础上分析得到了环境温湿度与绝缘子泄漏电流幅值的关系,为预估绝缘子绝缘性能提供了参考依据。