基于NIELVISII+平台的超声波传感器温度分布测量技术研究

通过对超声波传感器温度分布测量技术的研究了解,我们发现其作为一种非接触式测温方式,在高温、高腐蚀等恶劣环境中具有广泛的应用。超声波传播速度和衰减量可用于计算被测物体内部的温度分布,实现温度测量。相比传统的接触式测温法,超声测温法无需与被测对象直接接触,避免了传感器受到高温环境影响的问题,因此提高了测量的精度,并扩大了测温范围和深度。基于此,本文进行了NI ELVIS II+平台的超声波传感器温度分布测量技术研究,超声波传感器温度分布测量原理分析。本文得到了气体介质的温度和声波速度之间的函数关系,并据此建立了声学测温模型,从而实现温度的准确测量和检测。超声波温度检测系统的总体设计。根据相关的技术指标,对相关测温原理进行详细分析,对相位差法和飞行时间法两种测温方案进行了深入阐述,并且比较两种方案的优缺点及适用范围,在此基础上提出了基于相位差法的设计方案,依据此,最终给出系统总体设计方案。

电站锅炉炉膛温度分布测量仪的研制

本文阐述了在恶劣的工业生产环境中对温场分布监测时采用成象光谱法的理由;创造性地将成象光谱、数字图像处理方法和面阵CCD成象技术有机地结合在一起,通过合理的装置设计,研制出全炉膛火焰温度场分布监测装置;在对黑体的标定中得到预期结果,并在现场测量中取得满意的结果。

空间望远镜镜面温度分布测量方法探讨

文章通过对比分析,探讨了空间环境试验中空间望远镜镜面温度分布的精密测量方法,说明了使用红外热像仪进行精确测温的可行性,并且对模拟热流的太阳模拟器进行了简要数值分析。

超声波多通道同步温度分布测量方法

针对超声波温度分布测量方法时效性问题,提出一种超声波多通道同步温度分布测量方法。该方法以多通道同步采集卡及单片机为核心器件,构建超声波多通道同步温度分布测量系统,并对系统硬件进行误差分析。在此基础上,考虑到超声波温度分布图像重建问题的病态本质,本文采用两阶段图像重建方法进行了温度分布测量实验。结果表明,基于Labview,利用数据采集卡为核心的超声波测量系统可以得到较为准确的超声波飞渡时间测量值,并且图像重建得到的温度分布结果与实际温度分布情况较为吻合,表明本文提出的温度分布测量系统与相应的两阶段温度分布图像重建算法,在测量范围内可以较为准确地反映温度分布的实际情况,验证了测量系统的可行性与准确性。

基于多光谱显微成像的颗粒表面温度分布测量

分别采用彩色相机和多光谱相机构建辐射测温系统,利用黑体炉进行温度模型标定实验,并基于BP神经网络对标定数据进行训练得到测温模型。通过蜡烛火焰的温度测量实验,验证了测温模型的可靠性,且结果显示多光谱成像测温系统的测温精度高于彩色相机测温系统。针对常规辐射成像测温系统空间分辨率不足的问题,采用多光谱相机结合显微镜搭建了显微测温平台,对高温热台内的单石油焦颗粒燃烧过程进行记录,得到了石油焦颗粒表面的温度分布以及随时间的温度变化过程。

基于拉曼散射的分布式光纤传感系统真空低温热沉环境温度梯度测量

新型分布式光纤温度传感器具备电类温度传感器所不具有的独特优势,扩展了温度测量在真空低温环境中的应用领域。在真空低温热沉环境下使用分布式光纤温度传感器进行温度梯度测量。传统热电偶温度传感器和分布式光纤温度传感器布置在同一双层铝板结构中,铝板以及传感器放置在真空低温热沉环境中。铝板由加热片进行控温,以实现真空低温热沉环境下不同温度梯度的测量。对两类传感器所测铝板的温度数据进行分析,结果表明,基于拉曼散射原理的分布式光纤温度测量系统能够对真空低温热沉环境下的温度梯度实现精确测量,可以满足低温工况下工件的温度测量。

利用可调谐激光吸收光谱技术对光路上气体温度分布的测量

利用可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS),扫描多条吸收谱线以实现气体温度分布的测量。文章给出了温度分布测量的原理和方程离散化的方法,在气体浓度和压力均匀时,利用带约束最小二乘法计算得到温度分布。根据HITRAN中6330cm-1附近的4条CO谱线的参数,建立了温度在300和600K时,路径长度均为55cm的两段温度分布模型,模拟了测量误差与温度区间长度约束条件的影响。结果表明随着测量误差的增大和约束条件的减弱,计算结果误差相应增大。在5%的测量误差下,计算结果的最大误差为11%,平均误差为2.2%。以管式炉中的高温段和室温下的低温段作为两段温度分布模型进行试验。利用6 330cm-1处的垂直腔面发射激光二极管(VCSEL)扫描得到的4条CO谱线,通过背景信号的三次多项式拟合得到基线,求出温度分布计算所需的光谱吸收率积分值。在四种情况下,计算温度分布结果与模型误差分别为7.3%,6.5%,4.7%和2.7%。

激光激发等离子体温度空间分布测量研究

采用了一种激光激发等离子体温度空间分布测量的新方法 ,使用面阵CCD探测等离子体二维光谱 ,应用玻耳兹曼分布公式解析获得激光等离子体温度。以YAG激光为激发源 ,Cu作样本 ,当脉冲激光能量为 0 .1J,脉宽为 10ns时 ,所测得的靶面温度分布在 12 0 0 0K到 14 0 0 0K之间 ,近似高斯分布。

基于光纤温度传感器的分布式温度测量系统设计

为实现航空武器装备维护保障中环境温度监测的精细化管理,设计了一种基于光纤温度传感器(FOTS,fiber optic temperature sensor)的分布式温度测量系统。首先利用光纤温度传感器的特点,对分布式温度测量系统进行了总体设计;其次研究开发了其硬件与软件,实现了系统的层次化设计,然后结合C/S网络通信模式实现了系统的网络化管理;最后对分布式温度测量系统进行了功能和性能测试。经系统测试验证表明,该系统可以实现航空武器装备维护保障中环境温度的精细化管理,具有高可靠性、易于扩展、远程访问,测量精度高,且系统的温度测量误差小,并将温度误差控制在1%以内。

基于FF现场总线的分布式温度测量系统的研究

传统的模拟测温方法的精度与可靠性已无法满足对温度测量系统提出的更高的要求 ,文中对传统的模拟与新型全数字式的测温方法进行了比较 。

光纤分布式温度测量系统(DTS)在张河湾抽水蓄能电站上水库工程中的应用研究

简要介绍光纤分布式温度测量系统(下称DTS系统)的原理、结构和技术特点,结合该系统在张河湾抽水蓄能电站上水库沥青混凝土防渗面板温度和渗流定位监测中的实际应用,说明该系统的先进性、准确性、灵活性、安全性好,在同类工程中有较好的应用和参考价值。

基于计算机的分布式温度测量系统

本文介绍一种基于VB的多点温度实时采集系统,讨论了利用计算机进行远程测控的框架结构和实现方法。

多路分布式温度测量系统的设计

多路分布式温度数据采集系统以AT89C2051单片机为核心,采用数字模块MAX6675为测量电路,以无线通信模块PTR2000为输出电路组成测温模块,并通过无线与有线同时传输完成与主机的通信,在主机上完成数据处理、查询及打印等功能,试验结果可以达到设计要求。

基于分布式光纤光栅传感的温度测量系统

基于拉曼散射原理设计了分布式光纤光栅测温系统。以LabVIEW为开发平台,对系统的数据采集和处理部分进行了软硬件设计。通过检测Anti-stokes光和Stokes光两者光强的比值解调出散射区的温度信息,利用软件去噪算法改善系统信噪比,提高了系统的测量精度。通过测量精度试验验证,系统精度较高,能实现光纤沿线温度的分布式测量,为分布式光纤测温技术在电缆温度在线监测中的应用提供了重要参考。

基于高密度FBG阵列光纤陀螺分布式温度测量系统

基于高密度光纤布喇格光栅(FBG)设计搭建了一种光纤陀螺分布式温度测量系统。首先介绍了高密度FBG主要特点和发展现状,并通过过对光栅反射谱进行仿真,改进光栅参数。随后搭建实验平台并设计了温度误差实验以及弯曲误差实验,并进行多次重复验证。

基于相干反斯托克斯拉曼散射的二维温度场扫描测量

开展了基于相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)技术的二维温度场扫描测量研究。通过同步扫描测量点及信号接收端的方式,实验测量了甲烷/空气预混火焰水平截面离散点的温度,并插值重建了二维温度场;用同步扫描法调节测量点与火焰的位置,实现了在扫描过程中对火焰同一空间位置的温度测量,排除了火焰空间分布不均匀性对扫描测温结果的附加影响。最后分析了提出的扫描CARS测量系统在实验设定状态下的扫描测温A类不确定度。结果显示:在扫描测量同一空间位置的实验中,测得该点平均温度为2 074K;测温A类不确定度优于21K。本研究量化了扫描CARS温度测量系统的不确定度,提高了扫描温度测量结果的可信度,为后续稳态火焰温度分布高精度测量、计算机流体动力学(CFD)模拟验证及燃烧基本问题研究奠定了实验基础。

基于SA-ELM的声学层析成像温度分布重建算法

在化工领域中,获取准确的温度分布信息具有极其重要的意义。声学层析成像(AT)具有非侵入传感、廉价等优点,因而被认为是一种具有广阔发展前景的可视化温度分布测量方法。将AT用于温度分布测量,提出一种SA-ELM算法改进重建质量。首先,利用稳健估计建立了基于L1范数的目标泛函,采用模拟退火算法(SA)对目标泛函进行求解,得到粗网格下的温度分布;最后,采用极限学习机(ELM)来预测经细化网格后的温度分布。数值仿真和实验研究途径评估该方法的可行性与有效性,结果表明SA-ELM算法能够有效提高温度分布重建质量和鲁棒性,从而为AT反问题的求解提供了一种新的有效方法。

分布式光纤温度测量系统的原理及应用

本文介绍了分布式光纤温度测量系统的设计原理及系统特点,并阐述了该系统安装使用过程中的一些方法。

基于分布式温度测量的大坝监测系统应用

分布式纤维测量现在多被用于应变测量,但实际上,大坝中分布式纤维测量所监测的最多的参数是温度。通过分布式光纤温度(DFOT)测量进行泄漏检测通常通过两种主要方法实现:(1)梯度法,该方法使用温度作为示踪剂来检测流场中的异常。(2)加热法,该方法允许通过评估外部加热后的热响应来检测水的存在和移动。使用数值模拟和实验室模型的应用结果表明,DFOT热脉冲法首次实现了分布式现场流速测量,测量范围从10-5 m/s到103 m/s不等,适用于检测怀疑引发内部侵蚀和窒息的速度。分布式流速测量的精度会随着电缆性能的提高随之提高。就目前而言,分布式光纤温度测量必须被视为大坝监测中最先进的工具。

浅谈分布式光纤传感技术判断海底电缆的埋深状态

本文描述了分布式光纤系统如何评估长距离海底电缆的埋深状态和是否裸露。使用分布式温度传感技术(DTS)和分布式声音传感技术(DAS),以及机器学习探测海底电缆的埋深状态。目前分布式温度传感技术和分布式声音传感技术已经被广泛应用于海底电缆的永久监测,包括故障检测,外部声音扰动。使用DAS和DTS系统获得高质量的数据,通过特征处理可以训练神经网络来确定电缆的直埋状态。