真實(shí)溫度的輻射測(cè)量方法
發(fā)布時(shí)間:2021-08-18 21:52
輻射測(cè)溫具有測(cè)溫范圍廣、不破壞被測(cè)對(duì)象溫度場(chǎng)、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),在航空航天、能源動(dòng)力和遙感測(cè)繪等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,但是輻射測(cè)溫能否測(cè)得物體真實(shí)溫度一直是困擾測(cè)溫界的問題之一,與之相關(guān)的理論研究也不多見。本文采用理論分析和模擬實(shí)驗(yàn)案例的方法研究物體真實(shí)溫度的輻射測(cè)量問題,通過理論分析探究了輻射測(cè)溫獲得真實(shí)溫度的方法,為輻射測(cè)量物體真實(shí)溫度提供了新思路,說明了選擇波段積分測(cè)量路徑的輻射測(cè)溫方法可以在發(fā)射率未知時(shí)測(cè)得物體真實(shí)溫度。本文首先建立了輻射測(cè)溫模型,準(zhǔn)確地描述了輻射測(cè)溫現(xiàn)象,通過對(duì)模型的數(shù)學(xué)分析提出了輻射測(cè)量真實(shí)溫度的條件式。揭示了輻射測(cè)溫中存在特定波長(zhǎng)下測(cè)量物體真實(shí)溫度的現(xiàn)象,將輻射測(cè)量真實(shí)溫度的條件由“階數(shù)相同”拓展至“波長(zhǎng)相同”,并由此提出了特定波長(zhǎng)下的三波長(zhǎng)測(cè)溫法,使得當(dāng)物體發(fā)射率函數(shù)與儀器設(shè)定發(fā)射率函數(shù)不同時(shí)儀器也可以獲得物體真實(shí)溫度,同時(shí)揭示了特定波長(zhǎng)存在數(shù)值不確定的性質(zhì)。本文隨后分析了波段測(cè)量路徑中真實(shí)溫度的測(cè)量問題,指出選擇波段測(cè)量路徑時(shí)儀器能夠提供中值波長(zhǎng)并且當(dāng)儀器的輻射傳感器靈敏很高時(shí)中值波長(zhǎng)等于特定波長(zhǎng),將保證儀器在特定波長(zhǎng)下測(cè)溫的條件從對(duì)測(cè)量波長(zhǎng)的要求變...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)“輻射側(cè)沮”銀該發(fā)表期刊論文效且
(2.8)??真實(shí)溫度條件式(2.8)指出當(dāng)儀器設(shè)定發(fā)射率與物體發(fā)射率相等時(shí)儀器溫度??等于真實(shí)溫度。如圖2.1所示,滿足真實(shí)溫度條件式存在兩種情況,一種情況是??'?儀器設(shè)定發(fā)射率函數(shù)形式與物體發(fā)射率函數(shù)完全相同(如圖1中s和fl),此時(shí)??在任意測(cè)量波長(zhǎng)下儀器均滿足真實(shí)溫度條件式,這是輻射測(cè)量物體真實(shí)溫度的傳??15??
實(shí)驗(yàn)證明輻射測(cè)溫存在“階數(shù)相同”和“波長(zhǎng)相同”兩種測(cè)量物體真實(shí)溫度的選擇。??首先假設(shè)如表2.2所示的兩種具有不同級(jí)數(shù)階數(shù)發(fā)射率的物體1和2,在0.1-??5|im的測(cè)量波段內(nèi)其發(fā)射率曲線如圖2.2所示。選擇線性函數(shù)+?作??為儀器設(shè)定發(fā)射率函數(shù)并根據(jù)三波長(zhǎng)測(cè)溫法的原理進(jìn)行測(cè)溫模型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的步??驟如下:(1)首先確定儀器測(cè)量波長(zhǎng),本次模擬實(shí)驗(yàn)中所選的6個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)分別??為0.6,1.2,1.8,2.5,3.2和4.8^m;?(2)假設(shè)實(shí)際物體溫度為1800K,根據(jù)實(shí)際物體??輻射方程(1.2)式計(jì)算得到兩個(gè)物體溫度為1800K時(shí)在6個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)下的測(cè)量??值;(3)任意選擇三個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)構(gòu)建如表2.3所示的測(cè)量波長(zhǎng)組;(4)將測(cè)量波??長(zhǎng)和與其對(duì)應(yīng)的測(cè)量值帶入多波長(zhǎng)測(cè)溫法測(cè)量方程(2.11)式中(此時(shí)m=l),利??用MATLAB軟件計(jì)算得到兩種物體的溫度數(shù)據(jù)。??表2.2?2種物體發(fā)射率函數(shù)??實(shí)際物體?發(fā)射率函數(shù)??物體?1?7)?=?-0.081+?0.9??物體?2?g(/L,J)?^0.04A3?-0.28712?+?0.4/1+?0.8???1?r?1?1?1??l?—??z.—.'??娜1]??一?/.?'、、??娜?2??0.9^^/?\?、?L??0.8?-?-??阱。.7-?-??0.6-?\?/??0.5-?\??\?.?/??0.4?-?'、?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于發(fā)射率溫差模型的多光譜輻射測(cè)溫理論研究[J]. 張福才,孫曉剛,孫博君,于晨濤. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(09)
[2]基于光譜發(fā)射率函數(shù)基形式不變的輻射測(cè)溫技術(shù)[J]. 朱澤忠,沈華,王念,朱日宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(03)
[3]自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的壓力式溫度儀表的研制[J]. 葉永偉,楊超,王永興,陸俊杰,錢志勤. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]一種提高熱電阻測(cè)溫準(zhǔn)確性方法研究[J]. 王淑杰. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2016(02)
[5]基于多光譜測(cè)溫法的轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度預(yù)測(cè)研究[J]. 邵艷明,趙書安,陳延如,俞仁龍,趙琦. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]基于發(fā)射率模型約束的多光譜輻射真溫反演法[J]. 梁美,孫曉剛,欒美生. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(10)
[7]基于多光譜測(cè)溫優(yōu)化的材料光譜發(fā)射率測(cè)量[J]. 楊永軍,王中宇,張術(shù)坤,張學(xué)聰. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]尾焰紅外輻射特性的反向蒙特卡羅法模擬[J]. 張術(shù)坤,蔡靜,楊永軍. 紅外與激光工程. 2012(10)
[9]基于光譜響應(yīng)定標(biāo)的輻射測(cè)溫方法[J]. 辛成運(yùn),程曉舫,張忠政. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(10)
[10]輻射測(cè)溫的廣義有效亮度溫度[J]. 原遵東. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]譜色測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D]. 楊臧健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]導(dǎo)彈羽焰及云層背景紅外輻射特性研究[D]. 原桂彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[3]輻射光譜辨識(shí)的原理研究與應(yīng)用[D]. 范學(xué)良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[4]多光譜輻射測(cè)溫技術(shù)研究[D]. 戴景民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1995
本文編號(hào):3350689
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
國內(nèi)“輻射側(cè)沮”銀該發(fā)表期刊論文效且
(2.8)??真實(shí)溫度條件式(2.8)指出當(dāng)儀器設(shè)定發(fā)射率與物體發(fā)射率相等時(shí)儀器溫度??等于真實(shí)溫度。如圖2.1所示,滿足真實(shí)溫度條件式存在兩種情況,一種情況是??'?儀器設(shè)定發(fā)射率函數(shù)形式與物體發(fā)射率函數(shù)完全相同(如圖1中s和fl),此時(shí)??在任意測(cè)量波長(zhǎng)下儀器均滿足真實(shí)溫度條件式,這是輻射測(cè)量物體真實(shí)溫度的傳??15??
實(shí)驗(yàn)證明輻射測(cè)溫存在“階數(shù)相同”和“波長(zhǎng)相同”兩種測(cè)量物體真實(shí)溫度的選擇。??首先假設(shè)如表2.2所示的兩種具有不同級(jí)數(shù)階數(shù)發(fā)射率的物體1和2,在0.1-??5|im的測(cè)量波段內(nèi)其發(fā)射率曲線如圖2.2所示。選擇線性函數(shù)+?作??為儀器設(shè)定發(fā)射率函數(shù)并根據(jù)三波長(zhǎng)測(cè)溫法的原理進(jìn)行測(cè)溫模型實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的步??驟如下:(1)首先確定儀器測(cè)量波長(zhǎng),本次模擬實(shí)驗(yàn)中所選的6個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)分別??為0.6,1.2,1.8,2.5,3.2和4.8^m;?(2)假設(shè)實(shí)際物體溫度為1800K,根據(jù)實(shí)際物體??輻射方程(1.2)式計(jì)算得到兩個(gè)物體溫度為1800K時(shí)在6個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)下的測(cè)量??值;(3)任意選擇三個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)構(gòu)建如表2.3所示的測(cè)量波長(zhǎng)組;(4)將測(cè)量波??長(zhǎng)和與其對(duì)應(yīng)的測(cè)量值帶入多波長(zhǎng)測(cè)溫法測(cè)量方程(2.11)式中(此時(shí)m=l),利??用MATLAB軟件計(jì)算得到兩種物體的溫度數(shù)據(jù)。??表2.2?2種物體發(fā)射率函數(shù)??實(shí)際物體?發(fā)射率函數(shù)??物體?1?7)?=?-0.081+?0.9??物體?2?g(/L,J)?^0.04A3?-0.28712?+?0.4/1+?0.8???1?r?1?1?1??l?—??z.—.'??娜1]??一?/.?'、、??娜?2??0.9^^/?\?、?L??0.8?-?-??阱。.7-?-??0.6-?\?/??0.5-?\??\?.?/??0.4?-?'、?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于發(fā)射率溫差模型的多光譜輻射測(cè)溫理論研究[J]. 張福才,孫曉剛,孫博君,于晨濤. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(09)
[2]基于光譜發(fā)射率函數(shù)基形式不變的輻射測(cè)溫技術(shù)[J]. 朱澤忠,沈華,王念,朱日宏. 光譜學(xué)與光譜分析. 2017(03)
[3]自適應(yīng)環(huán)境溫度變化的壓力式溫度儀表的研制[J]. 葉永偉,楊超,王永興,陸俊杰,錢志勤. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2016(05)
[4]一種提高熱電阻測(cè)溫準(zhǔn)確性方法研究[J]. 王淑杰. 宇航計(jì)測(cè)技術(shù). 2016(02)
[5]基于多光譜測(cè)溫法的轉(zhuǎn)爐爐口火焰溫度預(yù)測(cè)研究[J]. 邵艷明,趙書安,陳延如,俞仁龍,趙琦. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]基于發(fā)射率模型約束的多光譜輻射真溫反演法[J]. 梁美,孫曉剛,欒美生. 光譜學(xué)與光譜分析. 2015(10)
[7]基于多光譜測(cè)溫優(yōu)化的材料光譜發(fā)射率測(cè)量[J]. 楊永軍,王中宇,張術(shù)坤,張學(xué)聰. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[8]尾焰紅外輻射特性的反向蒙特卡羅法模擬[J]. 張術(shù)坤,蔡靜,楊永軍. 紅外與激光工程. 2012(10)
[9]基于光譜響應(yīng)定標(biāo)的輻射測(cè)溫方法[J]. 辛成運(yùn),程曉舫,張忠政. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(10)
[10]輻射測(cè)溫的廣義有效亮度溫度[J]. 原遵東. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2012(04)
博士論文
[1]譜色測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[D]. 楊臧健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]導(dǎo)彈羽焰及云層背景紅外輻射特性研究[D]. 原桂彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[3]輻射光譜辨識(shí)的原理研究與應(yīng)用[D]. 范學(xué)良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[4]多光譜輻射測(cè)溫技術(shù)研究[D]. 戴景民.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 1995
本文編號(hào):3350689
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