利用非接触红外测温技术测量火焰温度

发布时间：2017-05-01 13:12

  本文关键词：利用非接触红外测温技术测量火焰温度，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 火焰温度是燃烧过程中最重要的热力学参数之一。现今,国家大力提倡节能减排。汽车工业方面,提倡降低汽车的尾气排放,鼓励开发设计低污染的、高效的新型车用发动机;煤电产业方面,倡导提高电站燃煤锅炉煤粉燃烧的稳定性、清洁性及经济性。而火焰温度不仅关系到燃烧效率和燃烧的稳定性,还关系到污染物的生成和排放。火焰温度测量技术的研究有助于提高燃烧效率,改善燃烧性能,从而减少污染。此外,对于各种战略战术武器发射平台的设计,发动机燃气流的火焰温度直接影响着设计指标和达到指标的途径。因此,准确的测量火焰温度,无论对汽车、煤电工业,还是战略战术武器发射平台都有重要的意义。 作为一种重要的火焰温度测量方法,非接触红外测温可充分利用火焰自身辐射特性,在测温范围、准确度、适应性、选择性及物理量综合测量等方面有不可比拟的优势。本文在现有红外测温方法基础上,以增大测温范围、提高测量准确度和适应性为主要目的,设计出可适用于复杂环境、准确度高、稳定的测量系统。 火焰温度测量系统的硬件设计部分,首先对火焰的红外光谱进行了测量,确定了双波长的选取范围,作为选择红外光学探测器的选择依据;然后对探测器接收到的信号进行了调理,主要涉及到信号的放大,滤波以及整形;最后选择合适的数据采集卡,将信号输入计算机,待后续处理。 火焰温度测量系统的软件设计部分,运用LabVIEW软件,设计了包括双通道数据采集功能模块、双波长测温功能实现模块、数据保存模块、数据回放功能模块以及仪器标定功能模块在内的五个系统模块,实现了双波长测温功能。 利用该系统对蜡烛火焰进行了实际测量,针对测量值与参考标准值对误差进行分析,并提出改进方法。
【关键词】：红外测温 火焰温度 双波长测温 LabVIEW
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH811
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及意义9-12
• 1.1.1 火焰温度测量的重要性9
• 1.1.2 火焰的分类及主要测量方法9-12
• 1.2 国内外发展现状12-13
• 1.3 本论文的主要工作13-14
• 第二章 非接触式红外测温技术14-22
• 2.1 红外辐射原理14-17
• 2.1.1 基尔霍夫热辐射定律14
• 2.1.2 黑体辐射规律14-16
• 2.1.3 非黑体辐射16-17
• 2.2 几种基本红外辐射测温方法17-19
• 2.3 发射率对红外测温仪的影响19
• 2.4 本文采用的方法19-21
• 2.5 对新方法理论基础的探讨21
• 2.6 本章小结21-22
• 第三章 火焰温度测量系统设计22-33
• 3.1 火焰的红外光谱分析22-24
• 3.1.1 光谱分析基本原理22-23
• 3.1.2 火焰红外发射光谱测量23-24
• 3.2 光学系统的设计24-26
• 3.3 红外光学探测器的选择26-29
• 3.3.1 热探测器27
• 3.3.2 光子探测器27-29
• 3.3.3 设计所用探测器29
• 3.4 信号调理电路设计29-31
• 3.4.1 信号的放大30
• 3.4.2 信号滤波电路30-31
• 3.4.3 信号的整形31
• 3.4.4 电源电路31
• 3.5 数据采集卡的选择31-32
• 3.6 本章小结32-33
• 第四章 系统的软件设计与实现33-50
• 4.1 虚拟仪器技术及软件开发平台33-35
• 4.1.1 虚拟仪器技术33-34
• 4.1.2 用 LabVIEW 设计虚拟仪器的方法34-35
• 4.2 系统的程序结构35-36
• 4.3 系统软件的实现36-45
• 4.3.1 双通道数据采集功能模块36-37
• 4.3.2 双波长测温功能实现模块37-39
• 4.3.3 数据保存功能模块39-41
• 4.3.4 数据回放功能模块41-43
• 4.3.5 仪器标定功能模块43-45
• 4.4 实验结果45-49
• 4.4.1 软件功能45-46
• 4.4.2 实验及结果分析46-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第五章 总结与展望50-52
• 参考文献52-55
• 发表论文和科研情况说明55-56
• 致谢56-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 范传新;固体火箭羽焰的辐射特性及其温度测量技术述评[J];固体火箭技术;2004年03期

2 李疏芬,张雪松;红外辐射吸收法测量火焰温度[J];火炸药;1997年04期

3 戴景民,金钊;火焰温度测量技术研究[J];计量学报;2003年04期

4 施伯红,于娟,赵国锋,章明川,范卫东,周月桂;利用FTIRE/T光谱确定煤粉/炭颗粒温度和黑度的理论分析[J];燃烧科学与技术;2002年05期

5 李径定，罗智中，，楚书华;红外吸收CT测温技术研究[J];燃烧科学与技术;1996年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 戴景民;多光谱辐射测温技术研究[D];哈尔滨工业大学;1995年

2 朱曙光;固体推进剂火焰温度分布测量[D];清华大学;2003年

  本文关键词：利用非接触红外测温技术测量火焰温度，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：338989