基于光谱分析的辐射图像法测温的修正研究

发布时间：2021-08-25 21:50

　　利用基于双色法的灰体特性判断方法对光谱分离后的连续火焰辐射光谱进行分析,表明燃煤火焰在600～900 nm波段范围内符合灰体特性,由于图像法中所采用的红（R）、绿（G）基色所对应的中心响应波段位于非灰体波段内,因此提出利用光谱分析对图像法测温进行修正,并利用数值模拟的方法讨论了发射率之比ε_G/ε_R的变化对测温的影响。结果显示:当ε_G/ε_R的值变化20%,温度计算所产生的偏差总体在8%左右,有必要采用光谱分析方法对图像法测温进行修正。 

【文章来源】：锅炉技术. 2020,51(01)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

燃煤电站锅炉简图及测量点

所用的光谱系统由计算机、光纤光谱仪、光纤探头和安装在光纤上的准直透镜组成,同时也包含了用于探头固定的三角支架。光谱检测系统示意图见图2。光谱仪的型号为AvaSpec-ULS2048-USB2,其测量波长的范围为200～1 100 nm,积分时间的范围为1.1～600 ms。光谱仪的分辨率为0.1 nm。同时值得注意的是采用光谱法所得到的火焰光谱信号只是电压信号,为了得到火焰辐射光谱的绝对辐射信号,必须对光谱仪进行标定。

在相同负荷下,通过便携式光谱仪系统在每个测量孔测量得到多组光谱数据,并且选取了几条典型性光谱曲线进行初步分析,见图3。从图3中可以看出,光谱曲线上有几个光谱凸起,这些凸起被分布在光谱曲线的窄波段范围内。根据美国国家标准与技术研究院原子光谱数据库查询[13],可以获知凸起位置的辐射光谱为碱金属元素受热激发出的原子发射谱线,其中590 nm处的特征谱线来自碱金属Na,在766.5 nm和769.9 nm处的特征谱线来自碱金属K。

【参考文献】：
期刊论文
[1]垃圾焚烧炉内燃烧火焰的光谱诊断[J]. 亚云启,闫伟杰,娄春,袁隆基,崔晨晓.  工程热物理学报. 2017(11)
[2]基于辐射法和原子发射光谱法的转炉口火焰温度测量[J]. 王勇青,陈延如,赵琦,周木春,邵艳明.  光谱学与光谱分析. 2017(04)
[3]基于火焰发射光谱的转动温度和振动温度的测量[J]. 彭志敏,丁艳军,翟晓东.  物理学报. 2011(10)
[4]辐射能信号作为锅炉燃烧及机组运行重要监控参数的分析[J]. 周怀春,罗自学,娄春.  动力工程学报. 2010(08)
[5]电站锅炉炉内三维温度场在线检测与分析[J]. 娄春,周怀春,吕传新,裴振林.  热能动力工程. 2005(01)
[6]炉膛燃烧温度场三维可视化监测方法模拟研究[J]. 周怀春,韩曙东,盛锋,郑楚光.  动力工程. 2003(01)
[7]采用发射光谱法检测煤粉锅炉火焰的技术研究[J]. 蔡小舒,罗武德.  动力工程. 2000(06)
[8]光谱法测量煤粉火焰温度和黑度的研究[J]. 蔡小舒,罗武德.  工程热物理学报. 2000(06)
[9]原子吸收、原子荧光和火焰发射光谱法[J]. J.A.霍尔库姆,T.M.雷特堡,付学起,翁永和,李报厚.  光谱实验室. 1988(03)

博士论文
[1]基于光谱分析和图像处理的火焰温度及辐射特性检测[D]. 闫伟杰.华中科技大学 2014

硕士论文
[1]基于可见光辐射的垃圾焚烧炉火焰温度检测与燃烧诊断[D]. 薛祯祯.中国矿业大学 2016
[2]辐射光谱法电站锅炉燃烧检测诊断研究[D]. 刘家汛.上海理工大学 2014



本文编号：3362918