火针的温度测量与数值模拟研究

发布时间：2017-09-26 20:08

  本文关键词：火针的温度测量与数值模拟研究

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【摘要】：近年来,随着温度测量理论与方法研究的逐渐深入,温度测量的范围不断扩大,测量的精度也越来越高,目前,温度测量技术已经由传统的应用领域扩展到了一些特殊应用的场合。火针作为中国传统的古老针灸疗法,在临床实践中其疗效已经得到普遍的认可,但目前医学上对于火针的加热和施针温度的定义只仅限于定性的界定,没有实际的定量测量和计算,火针需要得到进一步的发展,就必要对火针进行科学的研究和规范操作。由于火针针体微小,加热时间短、温度变化快等原因,对火针这类细金属丝的测温是挑战性的。本文在针对火针加热过程的温度测量以及火针运移过程中的温度冷却过程进行了研究。本文首先详细地介绍了各种非接触测温的基本原理和方法,然后针对火针由于尺寸微小,不易连接接触式传感器且容易破坏温度场,移动过程中温度变化过大等原因,本文首先设计一套基于CCD图像传感器的近红外单色测温法测量系统,然后对火针加热过程进行温度测量实验。通过对三种不同材料不同尺寸的火针加热温度测量实验,结合图像处理技术得到了在加热过程中火针的温度变化情况。根据实验数据通过新的拟合函数找到了细金属非稳态时的加热温度经验公式,分析了尺寸和材料对火针温度场的影响。最后通过对火针的加热和冷却过程建立数学模型进行数值模拟,弥补实验的不足,得到大量的精准的数据结果,对火针加热和冷却过程给出了定量的分析,为临床火针的运用提供了科学依据。
【关键词】：温度 测温方法 CCD传感器 火针 数值拟合 数值模拟
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK311
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 CCD测温及针灸相关研究领域及其发展现状11-12
• 1.3 研究内容12-13
• 第2章 基于光学的温度测量方法13-20
• 2.1 基于辐射能的温度测量方法14-17
• 2.1.1 单色测温法14-15
• 2.1.2 双色测温法15-16
• 2.1.3 全辐射测温法16
• 2.1.4 基于彩色CCD的三色测温法16-17
• 2.2 基于红外的温度场检测方法17-19
• 2.2.1 测温计算原理18-19
• 2.2.2 误差分析19
• 2.3 本章小结19-20
• 第3章 基于CCD相机近红外测温系统的设计及实验20-28
• 3.1 测量系统的总体结构20
• 3.2 系统的组成20-25
• 3.2.1 CCD相机的选取21-22
• 3.2.2 成像镜头及滤光片选型22-23
• 3.2.3 图像采集卡及图像采集软件23-24
• 3.2.4 热电偶测温系统24-25
• 3.3 系统组装25
• 3.4 火针加热试验25-27
• 3.5 本章小结27-28
• 第4章 图像处理和温度标定28-44
• 4.1 图像的筛选和转换28-29
• 4.2 图像噪声消除29-30
• 4.2.1 均值滤波法29-30
• 4.2.2 中值滤波法30
• 4.3 图像分割及阈值选择30-34
• 4.3.1 直方图阈值选择法31-32
• 4.3.2 最大熵阈值选择32
• 4.3.3 最大类间方差阈值选择32-33
• 4.3.4 图像分割处理33-34
• 4.4 图像灰度值的提取和拟合34-40
• 4.4.1 图像灰度值的提取34-36
• 4.4.2 灰度值拟合36-40
• 4.5 温度-灰度标定变换40-43
• 4.6 本章小结43-44
• 第5章 针体加热及移动中冷却过程的数值模拟44-55
• 5.1 有限元数值分析法44
• 5.2 模型的建立44-54
• 5.2.1 定义物体参数45-46
• 5.2.2 边界条件的设定46-47
• 5.2.3 网格划分47
• 5.2.4 求解47-48
• 5.2.5 后处理48-54
• 5.3 数据结论54
• 5.4 本章小结54-55
• 第6章 全文结论和展望55-57
• 6.1 总结55
• 6.2 展望55-57
• 参考文献57-61
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果61-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

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2 程宇,石学敏;针刺对多发性大动脉炎肢体温度影响的红外热像观察[J];中国针灸;2003年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 郭建民;基于数字图像处理技术的锅炉火焰检测与污染物排放特性研究[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 廖婉君;火针治疗类风湿性关节炎（RA）进展与思考[D];北京中医药大学;2006年

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本文编号：925461