熔融金属温度在线测量系统的研制

发布时间：2020-11-22 05:32

　　 目前钢铁企业中常用的接触式测温方法,由于其本身特征,使用条件相对苛刻,在不满足其苛刻的使用条件下很容易造成测温失效,更难达到对熔融金属温度的实时在线准确测量,寻找一种更为高效可行的智能测温方法势在必行。实验中基于非接触式测温中的辐射测温原理,设计了基于CCD图像传感的温度测量系统,测温系统使用C#语言和MATLAB编程实现,主要由图像采集模块、图像预处理模块、温度场计算模块,以及系统搭建模块几部分组成,其中金属图像采集模块,调用相机SDK开发包,编写图像采集程序,设计图像采集界面,优化人工交互界面,并实现对金属图像的连续采集和采集过程中各项参数的设置;金属图像处理模块,为提取CCD相机采集到的金属图像中的灰度值,首先要对图像进行去噪处理,采用的方法是希尔伯特黄变换去噪法,以均方误差和信噪比为评判图像去噪效果的标准,考核处理后的图像去噪效果,结果表明希尔伯特黄变换去噪方法能够较好的将图像中的噪声,为后续建立图像灰度和金属温度提供了可靠的依据;灰度温度关系曲线建立模块,为根据辐射测温原理,通过图像灰度值间接得到金属的温度值,对灰度和温度进行了回归性分析,采用改进遗传算法建立了两者之间的关系曲线,拟合结果显示,改进遗传算法能够很好的还原两者的关系,提高了拟合的精度,为准确测量出金属的温度提供了保障;温度测量实验及等温线绘制模块,为验证上述理论的实际应用能力及测温结果的准确性,搭建了实验平台,做了大量测温实验,并根据三角形网格法绘制出了温度场的等温线,实验结果显示测温平台的测量精度较传统方法有明显提高,具有较高使用价值。
【学位单位】：华北理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TF31;TP391.41
【部分图文】：

于 CCD 图像传感的辐射测温方技术是辐射测温方法中非接触测温的一辐射测温等多门技术，作为新世纪最具发。本概念传感测温方法的过程中会涉及到辐射测况，任意波长的波照射到上面能量都会全：描述物体向外发射的出射度，是物体的辐射量的比，由绝对黑体的辐射特性可的发射率是一个介于 0 和 1 之间的数，不图 2 所示。

图 3 黑体辐射曲线Fig.3 Blackbody radiation curve规律，我们可以总结如下三个规律：温度的变化发生相应的变化，且每个温度下，物并且物体辐射能的最大值随着温度的升高而变大随物体温度的升高而增加。度的升高，它辐射能量的峰值的波长会逐渐变短行辐射测温时，镜头前所加滤光片的波长应选择波长应适当减小，反之增大。以看出，波长短处相对于波长长处辐射能量随温高、抗干扰能力好的测温仪器。兹曼定律

华北理工大学硕士学位论文储存、转移和检测电荷信号[23]。的光敏单元上时，光敏单元会产生光间 t，以及光敏单元的表面积 A 成eoQ =ηqN At用率，q表示电荷量着辐射亮度的增强而增加，这些电荷电路的驱动下，依次转移到输出端，电压信号，它的工作区间存在饱和间成正比关系，饱和区的电压保持在增大，CCD 的光电转换特性如图 4
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 谭莉;吴纯;;一种改进的二维经验模态分解图像消噪方法[J];测控技术;2015年06期

2 张岩;杨友良;马翠红;景会成;张伟强;;基于CCD的转炉温度测量方法研究[J];自动化与仪表;2014年09期

3 曹凯;陈国虎;江桦;马欢;;自适应引导进化遗传算法[J];电子与信息学报;2014年08期

4 于莹莹;陈燕;李桃迎;;改进的遗传算法求解旅行商问题[J];控制与决策;2014年08期

5 孟庆宽;张漫;仇瑞承;何洁;司永胜;刘刚;;基于改进遗传算法的农机具视觉导航线检测[J];农业机械学报;2014年10期

6 刘连伟;杨淼淼;樊宏杰;许振领;姚梅;;一种表面发射率的测量方法研究[J];激光与红外;2014年02期

7 郭际明;黄长军;喻小东;陈元洪;;一种改进的二维经验模态分解SAR图像噪声抑制方法[J];武汉大学学报(信息科学版);2013年12期

8 张永梅;王世伟;王小虎;李强;马兰;;基于希尔伯特黄变换的图像去噪方法[J];计算机测量与控制;2013年11期

9 聂军;;基于遗传算法的早熟收敛分析与防止[J];软件工程师;2013年11期

10 张彦铎;汪敏敏;鲁统伟;;改进的二维经验模式分解方法[J];武汉工程大学学报;2013年04期

本文编号：2894205