双色测温法的分色曝光算法改进及验证

基于CCD相机的图像法测温技术有其独特优势,但存在标定过程繁琐、高温测量时测温范围窄等问题。为此本文结合3CCD相机R、G、B通道的曝光时间可各自设定的特点,基于双色测温法,提出了分色曝光双色测温法,建立了3CCD相机各通道信号值和曝光时间的关系,可换算得到任意曝光时间下的信号值。在黑体炉上的测温标定及验证结果表明:按分色曝光双色测温法处理的曝光时间组合,其有效测温范围拓宽了约140%;该方法在黑体炉上1 450~2 200℃的测温效果良好,相对误差均在±1.00%以内;在现场测温时可自由选择曝光时间,而不必重复黑体炉标定K值的过程,提高了CCD相机测温技术的实用性。

燃烧火焰的动态辐射高光谱测温方法研究

为实时可靠监测火焰燃烧场特性,提出了火焰的动态辐射高光谱测温方法研究。首先,基于普朗克黑体辐射定律与基尔霍夫定律,建立了火焰辐射高光谱测温的模型;其次,搭建火焰光谱标定与动态测试系统,实时获取弥散火焰辐射高光谱信息与发射率特征;最后,通过对光谱信息进行去除暗电流与平滑滤波处理后,进行温度反演,并采用热电偶装置对测试结果准确性进行了验证。分析结果表明,测量装置在1206 K的最大绝对误差为47.9 K,相对误差为3.97%。火焰在点燃至燃烧稳定过程中,发射率随着炭黑生成量的增大而逐渐增大,在火焰稳定后达到峰值并趋于稳定。