| 基于CFD的地表温度传感器的设计与实验研究 |
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| 引用本文： | 王亚楠,刘清惓,杨杰,薛贵璐,姚澄.基于CFD的地表温度传感器的设计与实验研究[J].南京信息工程大学学报,2023,15(4):439-447. |
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| 作者姓名： | 王亚楠 刘清惓 杨杰 薛贵璐 姚澄 |
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| 作者单位： | 南京信息工程大学 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京, 210044;南京信息工程大学 江苏省气象探测与信息处理重点实验室, 南京, 210044 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(41875035);江苏省产学研合作项目(BY2022544);江苏省研究生科研与实践创新计划(SJCX22_0334);江苏省高校大学生创新创业训练计划(20221030 0011Z) |
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| 摘 要： | 地面温度变化速度为每10年升高0.1 ℃,然而受太阳辐射的影响,在实际测量时传统防辐射罩会产生约1 K量级的太阳辐射误差.为提升地表温度测量精度,降低工作能耗,本文设计了一种基于压电振片振动加速传感器探头辐射热量扩散的温度传感器.首先利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法计算温度传感器在多物理因素下的辐射误差,然后使用神经网络算法对数据进行拟合分析,最后搭建外场实验平台,将传感器放置在真实环境中来验证方案的可行性.实验结果表明,本文提出的地表温度传感器具有较高的温度测量精度,其修正值与基准值的绝对误差和均方根误差分别为0.041 ℃和0.055 ℃,也验证了神经网络算法修正效果的优越性.
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| 关 键 词： | 计算流体动力学(CFD)|温度传感器|太阳辐射误差|压电振片|神经网络 |
| 收稿时间： | 2022/5/1 0:00:00 |
Design and trial of surface temperature sensor based on CFD |
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| WANG Yanan,LIU Qingquan,YANG Jie,XUE Guilu,YAO Cheng.Design and trial of surface temperature sensor based on CFD[J].Journal of Nanjing University of Information Science & Technology,2023,15(4):439-447. |
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| Authors: | WANG Yanan LIU Qingquan YANG Jie XUE Guilu YAO Cheng |
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| Affiliation: | Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment Technology, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044;Jiangsu Key Laboratory of Meteorological Observation and Information Processing, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | computational fluid dynamics (CFD)|temperature sensor|solar radiation error|piezoelectric oscillator|neural network |
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