發(fā)布時間：2022-12-25 15:56

　　溫度分布聲學(xué)法檢測技術(shù)通過布置在被測區(qū)域周圍的多個聲波收發(fā)器,形成多條穿越被測區(qū)域的聲波路徑。測量出聲波在各路徑的飛行時間后,采用某種重建算法,推算出被測區(qū)域的溫度分布。該技術(shù)以介質(zhì)中的聲速是介質(zhì)溫度的第一函數(shù)為基礎(chǔ),具有測溫范圍廣、測量空間范圍大、非接觸、不干擾被測溫度場等優(yōu)點。本文首先以儲糧溫度聲學(xué)法監(jiān)測為背景進行重建策略研究。儲糧的霉變或蟲害都會導(dǎo)致局部溫度升高、即熱點的出現(xiàn)。由于糧倉的尺寸通常很大,因此本文考慮了整體重建和分區(qū)域重建兩種重建方法。聲線的選取也考慮了三種規(guī)則:聲線僅在子區(qū)域內(nèi)分布、聲線長度不超過單個區(qū)域內(nèi)最長聲線長度和聲線長度無限制。這兩種重建的方法和三種聲線選取規(guī)則組合成四種重建策略。為盡可能充分地比較不同重建策略在熱點檢測能力上的差異,構(gòu)建了2304個單熱點溫度場和一個三熱點溫度場。分別采用無噪聲和有噪聲的聲波飛行時間進行了溫度場重建�；谥亟ńY(jié)果的分析以及聲波飛行時間測量的難度,確定了優(yōu)選的重建策略。而后,本文闡述了系統(tǒng)標定的必要性,分析了傳聲器聲學(xué)中心與幾何中心不重合、各通道在時間延遲有差異性等因素對聲波飛行時間測量值的影響,給出兩種標定方法并獲得測試數(shù)據(jù)... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 聲學(xué)法溫度場檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 溫度分布聲學(xué)法檢測原理
    2.1 聲學(xué)法測溫原理
    2.2 聲學(xué)法溫度場重建原理
    2.3 飛行時間測量原理
    2.4 常用的溫度場重建算法
        2.4.1 最小二乘法
        2.4.2 徑向基函數(shù)與奇異值分解法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 三維溫度場重建策略研究
    3.1 三維溫度場重建策略研究的意義
    3.2 重建策略的介紹
    3.3 四種重建策略的仿真結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 溫度分布聲學(xué)法檢測系統(tǒng)設(shè)計
    4.1 溫度分布聲學(xué)法檢測系統(tǒng)構(gòu)成
        4.1.1 上位機介紹
        4.1.2 聲信號發(fā)射部分
        4.1.3 聲波數(shù)據(jù)采集部分
    4.2 聲波收發(fā)器陣列的布局
    4.3 溫度分布聲學(xué)法檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計
    4.4 飛行時間采集在LabVIEW流程中的實現(xiàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 檢測系統(tǒng)標定方法的研究
    5.1 系統(tǒng)標定的必要性
        5.1.1 各通道在時間延遲上的差異性
        5.1.2 傳聲器聲學(xué)中心與幾何中心的不重合
    5.2 傳聲器聲學(xué)中心及通道延遲差異測量方法的研究
        5.2.1 方法一
        5.2.2 方法二
    5.3 檢測系統(tǒng)各路徑標定方法的研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 溫度分布聲學(xué)法溫度場檢測系統(tǒng)的實驗研究
    6.1 實驗研究整體分析
    6.2 通道延遲測量可重復(fù)性研究
    6.3 均勻溫度場中通道延遲測定實驗
    6.4 標定聲線路徑的實驗研究
    6.5 溫度場重建實驗與結(jié)果分析
    6.6 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于正則化SVD算法的三維溫度場聲學(xué)重建[J]. 王然,安連鎖,沈國清,張世平.  計算物理. 2015(02)
[3]基于奇異值分解的爐膛三維溫度場聲學(xué)重建仿真研究[J]. 王然,安連鎖,沈國清,張世平.  中國電機工程學(xué)報. 2014(S1)
[4]一種考慮聲線彎曲的溫度場重建算法[J]. 顏華,王善輝,劉麗鈞,周英鋼.  聲學(xué)學(xué)報. 2014(06)
[5]基于PCI-4472的聲波傳播時間測量系統(tǒng)[J]. 顏華,張玉艷,王善輝.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(11)
[6]徑向基代理模型中形狀參數(shù)對精度的影響[J]. 李響,王曉鵬.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(03)
[7]基于聲學(xué)測溫的水冷壁局部超溫監(jiān)測研究[J]. 張世平,安連鎖,李庚生,沈國清,馮強,鄧喆.  動力工程學(xué)報. 2012(04)
[8]三維溫度場聲學(xué)測量重建及計算機仿真[J]. 王明吉,王瑞雪,姜鳳紅.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(01)
[9]通信機房溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張慧坤.  電子科技. 2011(08)
[10]基于LabVIEW與聲卡的音頻信號采集系統(tǒng)與分析[J]. 張銀,呂列艷,楊恒,孟蘋蘋.  儀器儀表用戶. 2011(03)

博士論文
[1]基于聲學(xué)法的混合氣體溫度、濃度和速度分布同時測量方法研究[D]. 劉巖.華北電力大學(xué) 2015
[2]爐膛三維溫度場聲學(xué)測量及其在燃燒優(yōu)化中的應(yīng)用研究[D]. 王然.華北電力大學(xué) 2015
[3]聲學(xué)層析成像反問題求解及溫度場重建算法研究[D]. 王善輝.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[4]聲學(xué)法倉儲糧食溫度檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 陳冠男.沈陽工業(yè)大學(xué) 2012
[5]基于聲音傳感器的溫度場測量系統(tǒng)的研究[D]. 李成志.東北大學(xué) 2012
[6]海底熱液口溫度場聲學(xué)測量技術(shù)研究[D]. 樊煒.浙江大學(xué) 2010

碩士論文
[1]基于虛擬儀器的聲學(xué)法溫度場重建系統(tǒng)的研究[D]. 馬釗.沈陽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于聲學(xué)法的電廠燃煤爐溫度場重建系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 徐成.東南大學(xué) 2016
[3]燃燒三維溫度場重建的算法研究[D]. 邱淑榮.華中科技大學(xué) 2014
[4]聲學(xué)高溫計的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 柴洪國.東北大學(xué) 2013
[5]基于偏振態(tài)調(diào)制的OCDMA編碼器研究[D]. 石茵汀.北京交通大學(xué) 2010
[6]聲學(xué)法燃煤鍋爐爐膛溫度場測量系統(tǒng)研究[D]. 張常輝.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2010
[7]聲學(xué)法溫度場檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[D]. 陳冠男.沈陽工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3726915