膏体推进剂变截面管道流动的数值仿真

应用Ostwald幂律本构关系.分析了膏体推进剂在收缩管道内的稳态流动特性,获得了管内的流速、压力的分布.以收缩角θ(半锥角)为对象.研究了收缩角对流场的影响,得到了单位长度管道压力差与收缩角的关系.根据仿真结果发现,收缩角对压力分布影响较大,在管道渐变处,收缩角越大,压力分布越复杂.而收缩角对流场速度分布影响不大.收缩角对输送能量损耗影响很小,在设计膏体推进剂输送功率时可以忽略这一参数,将收缩过渡段当成细管道计算,处理是安全的.为了避免膏体推进剂流动时产生"死区",应该采用小收缩角管道.     

基于图像处理的CCD测温系统标定方法

阐述双色法测温原理,研究了基于图像处理的电荷耦合器件CCD测温系统标定方法。根据实验结果,优选出最佳的增益组合,建立了双色法测温中的系数与灰度的关系,与单色辐射强度和单色亮度值的关系,并用两种方法计算温度。结果表明:两种方法得出的计算值与设定温度值的相对误差都较小,适合工程上的应用,为火焰温度场的测量奠定基础。     

基于图像处理的炉膛火焰温度场测定

应用数字图像处理技术进行炉膛火焰检测是火检技术的发展趋势。文中介绍了数字式图像火焰检测系统的基本构成、工作原理和燃烧器火焰熄火、着火的判据。重点介绍了通过比色法测温原理重建炉内火焰温度场分布,并对已有的方法进行了优化。此方法不仅具有普通双色法标定简单的特点,而且因为不同波长的辐射图像是在同一幅彩色图像上得到的,省去了同时获取同一燃烧对象在不同波长下的辐射图像的困难,因而十分便于应用。采用图像中红色分量或者绿色分量就可以计算火焰图像中任一点的温度,从而构建图像二维温度场分布。程序运算结果表明,该方法能够快速测定温度场分布,并且误差较小。     

基于CCD图像传感器的火焰温度场测量的研究

研究了比色测温法的原理,推出了计算高温物体温度场的计算公式,并运用图像处理技术得到了高温物体表面的温度分布。同时以酒精灯火焰作为研究对象,通过彩色CCD工业相机和图像采集卡设置图像的各种参数,将火焰的数字图像采集到计算机,在对图像进行预处理后计算出火焰图像的温度场,最终生成了相应的等温线。     

基于单燃烧器火焰图像处理的炉膛燃烧监测系统

介绍了基于单燃烧器火焰数字图像处理的炉膛燃烧监控系统的总体设计。包括单燃烧器火嘴监控系统的结构设计、图像采集与处理、实时监视、压缩/解压缩、图像存储与回放等。该系统在国产125MW机组锅炉上已运行二年多，实践表明，系统地直观显示炉内工况，提取火焰特征参数，在燃烧恶化时自动报井并存储图像信息作为事故分析的依据。     

CCD辐射测温的动态范围研究

工业用CCD较窄的动态范围无法满足高温测量领域宽测温范围的要求,使基于CCD的辐射测温技术的应用受到限制。多篇文献提出在CCD前加高衰减率的中性滤光片来扩大测温范围。通过分析CCD光电转换特性和辐射体单色辐射亮度与温度之间的关系,指出使用中性滤光片虽然可以扩大测温范围,但其效果有限,仍难以满足高温测量的应用要求,实验结果证明了结论的正确性。     

基于比色测温的温度场测量技术研究

为了解决热电偶、热电阻、红外热辐射等测温方法存在的只能逐点测量,响应时间长,无法得到整个温度场的温度信息等问题.提出利用彩色CCD摄象器件,按比色测温原理建立一套不需参考点的非接触高温物体表面温度场测量方法.并对比色测温算法进行了改进.试验结果表明,改进后的比色算法使Trg的最大绝对误差由58K减少到24K,最大相对误差由3.631%减少到1.534%,能够满足一般工业生产标准,具有对环境适应性强、测量范围宽和非接触测量等一系列特点,有着较强的研究价值和广泛的应用前景.     

基于彩色CCD的双色与三色辐射测温法比较研究

双色与三色比色测温是彩色CCD辐射测温常用方法。通过理论分析和实验研究,分别从测温动态范围和测温精度两方面对双色法和三色法进行了比较研究。研究发现,在光圈快门组合保持不变的条件下,选取红、绿双色进行比色测温具有较宽的测温动态范围;在对辐射体做灰体假设的情况下,三色测温方法具有更高的测温精度。提出了构建一种可切换测温方法的统一测温硬件平台,统一测温平台综合了双色法和三色法两者的优点,可同时满足更宽的测温动态范围和更高的测温精度的要求,应用灵活。     

基于形态学的连铸坯氧化铁皮测温误差校正方法

针对高温辐射体连铸坯表面存在大量随时剥落的氧化铁皮,导致测温结果剧烈波动,误差达上百摄氏度的问题,提出了一种多尺度多结构元素的数学形态学图像处理方法.在保留非氧化区域温度信息的前提下,采用多尺度多方向结构元素进行自适应膨胀运算,有效消除了氧化铁皮区域的测温误差,还原了连铸坯表面真实温度.在800℃～1200℃进行比色测温实验,实验结果表明最大绝对误差±5.5℃,最大相对误差0.54％.该算法有效克服了高温辐射图像中氧化铁皮随时剥落产生的影响,提高了测温的精确度和稳定性.     

基于面阵CCD比色测温方法的研究改进

采用比色法原理,设计了基于两个彩色CCD的测温系统,提出了一种有效的方法,解决了利用不同快门下两个彩色CCD图像的亮度值进行比色测温计算的问题。分别在黑体炉和煤炉上进行测温试验,证明有较好的效果,并且通过和热电偶的测量值相比较,分析了测温的误差来源。     

图像处理技术在炉膛火焰温度场分布中的应用

根据双色测温法原理，利用高温工业电视所摄取的彩色火焰图像中的彩色分量，运用数字图像处理技术，重建燃烧火焰的温度场分布，并对测量火焰温度的两大误差来源进行了分析和校正处理。     

火焰温度场测试中的传感器动态特性补偿

在进行爆温测试时,爆炸伴随的高温火焰具有变化快、温度高、测试环境恶劣等特点.针对这种特定的测温场合,运用火焰温度源法研究了热电偶传感器在火焰温度场中的动态响应特性.为了减小热电偶的动态测量误差,通过粒子群优化算法(PSO)建立了测试系统的动态补偿滤波器模型.实验表明,这种研究方法有效地改善了热电偶的动态测量误差,对通过爆温测试进行弹丸热毁伤评价有一定的参考价值.     

基于CCD的物体表面温度场分布测量

介绍了一种利用CCD摄像机测量物体表面温度场分布的方法,建立了温度与物体表面辐射能之间关系和物体表面辐射能与CCD信号强度之间的关系,利用黑体炉对CCD信号强度和物体表面温度值进行标定,这样CCD摄像机采集到的图像的亮度值分布实际上就是物体表面的温度值分布,结合图像处理技术获得物体表面的温度分布。     

基于纹影法的温度场分布测量方法

为了实现对轴对称的温度场分布进行定量测量,提出了一种新颖的以纹影技术为基础的温度场分布测量方法.该方法分析了温度场分布定量测量的原理和Abel逆变换原理,得到了相应的计算公式,并在光学实验平台上搭建了透射式纹影系统用于轴对称温度场分布测量,进一步将纹影仪的测量值与热电偶的测量值进行对比,最大测量误差为5％.实验结果表明,纹影仪测温法与热电偶测温法具有较好的一致性,纹影法可有效地实现轴对称温度场分布测量.     

基于CCD数字图像处理的焊接温度场实时监测系统研究

焊接工件的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。因此对焊接过程中的温度场分布进行测量就显得极为重要。但是传统的测温方法在焊接测温中难以实施。针对真空电子束钎焊温度场的实时监测,讨论了基于彩色CCD(电荷耦合器件)的焊接温度场三基色测温方法,运用数字图像处理技术得到焊接温度场分布。并就该方法的误差来源进行了分析,给出了系统的校正方法和标定方式。在某焊接现场进行了验证性试验,结果表明,系统具有快速准确的特点,为提高焊接质量和生产率提供了一个有效的工具。     

基于DSP的锅炉火焰温度场测量及燃烧诊断系统

针对电站锅炉火焰监视、温度场测量和燃烧诊断中存在的问题，提出了一种以DSP为核心的嵌入式图像火焰监测系统，在对彩色图像法测量温度场的原理论述的基础上，对图像采集和处理各部分的电路和系统软件进行了分析和说明。通过优化设计，使系统的数据处理能力和实时性得到大幅的提升。经过200MW机组的试验表明，系统能在1帧时间内完成一幅图像的处理与特征量的提取，在1s内完成锅炉燃烧状况的诊断，火焰监测和燃烧诊断实时性得到了保证。温度场测量最大偏差不会超过50℃，相对误差小于5%，能满足系统对测量精度的要求。     

基于FPGA的推进剂药柱应变测试装置研究

固体火箭发动机工作于发射过载状态下,位于燃烧室内的推进剂药柱因承受惯性力作用产生一定的形变。为测试推进剂药柱在发射过载状态下的轴向应变响应特性,针对发动机装药结构、材质的特殊性,研制了一种基于FPGA的推进剂药柱大应变存储测试装置,解决了该环境下传统应变电测系统应用于装药应变检测过程中呈现出的数据捕获率低、非线性误差大等问题。装置采用FPGA芯片搭建主控模块,集信号调理、触发采集、存储等功能于一体,可安装于发动机内进行发射过载试验,实时完成装药应变响应信息的快速采集与存储。试验后回收装置,通过上位机提取测试数据,处理和再现装药应变时间历程曲线。     

多点测温与长线传输在分布式测温系统中的研究

针对分布式温度测量系统中多点温度测量问题,设计了长线传输电路.详细阐述了利用一个I/O端口连接多个传感器来编制公用程序的方法,以实现多个温度测量的方法,较好地解决了多个I/O口多点测温的设计问题;给出了单总线温度传感器多点测温硬件连接方法,解决了数字温度传感器在长线传输中温度的正确读取以及电路设计的关键问题.     

高炉温度场的红外图像识别检测方法及应用

针对高炉炉内温度场的分布及高炉布料的情况,提出了一种基于红外图像处理的高炉温度场检测方法。它通过红外图像处理来建立温度场分布模型,结合十字测温进行温度定标,实现了高炉温度场分布在线监视,为指导高炉布料提供了一种有效的途径。基于图像处理的温度检测技术具有非接触、低成本、易维护、实时性的特点,使其在冶金、建材、热电厂等场合有着广泛的应用前景。