基于红外技术的高射炮发射过程炮管温度测量

发布时间：2023-09-28 23:33

　　高射炮发射时,炮管温度急剧上升,炮管的材质、长度和管壁厚度决定了炮管所能承受的最高温度值。高射炮发射时,炮弹内的火药爆炸产生大量的热能和气体,瞬间形成高温、高压的环境。尤其是连续发射的条件下,炮管温度的升高更为明显。炮管温度过高会造成炮管膛内压力下降、炮弹初速度降低、射击精度下降,当这些情况严重至一定程度,炮管就报废了。因此,炮管在发射时所能承受的最高温度值必然是衡量高射炮品质的重要指标之一。根据高射炮发射时的炮管温度测量特点,针对传统接触式炮管温度测量系统存在的操作复杂、器件容易损坏等缺点,本文设计了一种基于双波长比色测温原理的红外测温系统,该系统采用了红外光学测温系统等硬件与计算机虚拟仪器Lab VIEW相结合的方案,实现对高射炮发射过程炮管温度的测量。同时,该系统还具有数据无线传输的功能,有助于数据的存储和管理。本文设计的测温系统,主要由温度数据的采集、温度数据的处理以及温度数据的传输三部分组成。利用发热物体会向外发射红外能量的原理,选择合适的红外探测器,对被测物体在不同波长下发出的红外能量进行采集,采集到的能量数据由数据采集卡传送至计算机,利用Lab VIEW软件,根据比色测温...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
    1.2 红外测温的发展和应用
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 红外测温技术
    2.1 红外辐射原理
        2.1.1 黑体的红外辐射规律
        2.1.2 实际物体的红外辐射规律
    2.2 红外测温的常用方法
        2.2.1 全辐射测温法
        2.2.2 亮度测温法
        2.2.3 双波长比色测温法
    2.3 物体发射率在测温中的影响
    2.4 本文采用的测温方法
    2.5 本章小结
第3章 炮管温度测量系统总体与硬件设计
    3.1 总体设计要求
        3.1.1 温度测量范围的确定
        3.1.2 温度测量中波长的范围选择
        3.1.3 温度测量的响应时间
    3.2 炮管温度测量系统的硬件设计
        3.2.1 光学系统的设计
        3.2.2 双波长的选择
        3.2.3 红外探测器的选择
        3.2.4 信号的放大与滤波
        3.2.5 信号的采集
    3.3 本章小结
第4章 炮管温度测量系统软件设计
    4.1 虚拟仪器技术的开发应用
        4.1.1 虚拟仪器技术
        4.1.2 利用Lab VIEW设计虚拟仪器
    4.2 系统的软件设计
        4.2.1 数据采集功能模块
        4.2.2 双波长比色测温原理的实现模块
        4.2.3 温度数据的处理与显示模块
        4.2.4 温度数据的保存与读取模块
    4.3 误差的处理
        4.3.1 比色测温的误差
        4.3.2 误差分析处理
            4.3.2.1 最小二乘法进行误差修正
            4.3.2.2 样条曲线拟合进行误差修正
            4.3.2.3 两种方法的比较
        4.3.3 误差修正后的温度数据
    4.4 本章小结
第5章 无线数据通信
    5.1 无线通信的工作原理
        5.1.1 无线通信的组成
        5.1.2 短距离无线通信技术
            5.1.2.1 蓝牙技术
            5.1.2.2 无线局域网技术
            5.1.2.3 超宽带无线通信技术
            5.1.2.4 ZigBee技术
            5.1.2.5 IrDA红外技术
    5.2 XBee无线模块
        5.2.1 XBee无线模块工作原理
            5.2.1.1 通信方式
            5.2.1.2 操作模式
            5.2.1.3 网络架构
        5.2.2 XBee无线模块的参数设置
    5.3 本章小结
第6章 实验与数据
    6.1 测量数据
    6.2 测量数据的无线传输
    6.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表学术论文目录



本文编号：3848835