基于散斑干涉的瞬态温度场重建系统研究
本文选题:瞬态温度场 + 散斑干涉 ; 参考:《激光杂志》2017年12期
【摘要】:为了可以实时地获取被测表面的瞬态温度变化信息,设计了一种基于时域散斑干涉技术的瞬态温度场重建系统。由于瞬态温度改变导致被测表面的形变,故对于被测表面中的任意一点而言,该一维时域干涉信号与其形变量存在函数关系,所以可通过对单点反射光的相位解调反演该点的温度变化。实验采用550.0nm激光器垂直照射被测表面,采用HS-4型高速CCD相机获取高时间分辨率的散斑干涉图像,被测物为钢构件,其内部放置燃烧部模拟火炮发射时产生的瞬态高温变化。结果显示,单点的灰度数据变化经滤波降噪处理后可以有效地解调反射光相位信息,从而求解被测表面上任意点的温度值。最终实现被侧面瞬态温度场分布的重建,并给出了在t=0.20s时刻的温度分布图像,验证了其可行性。
[Abstract]:A transient temperature field reconstruction system based on time domain speckle interferometry is designed in order to obtain the transient temperature change information of the measured surface in real time. Because of the deformation of the measured surface caused by the transient temperature change, for any point in the measured surface, the one-dimensional time-domain interference signal has a functional relationship with its shape variable. Therefore, the temperature change of the point can be retrieved by phase demodulation of the reflected light at a single point. 550.0nm laser was used to irradiate the measured surface vertically, and HS-4 high-speed CCD camera was used to obtain speckle interferometry images with high time resolution. The measured object was a steel component, and the combustion part was placed inside to simulate the transient high temperature change of the gun when it was fired. The results show that the phase information of reflected light can be demodulated effectively after the change of gray data of a single point is filtered and denoised and the temperature value of any point on the measured surface can be solved. Finally, the transient temperature distribution on the side is reconstructed, and the temperature distribution image at the time of 0.20s is given, which verifies its feasibility.
【作者单位】: 长春理工大学光电信息学院;
【基金】:国家自然科学基金(60637010) 总装国防科技基金(9140C120402120C12055)
【分类号】:TN24;TP391.41
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,本文编号:2064305
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