發(fā)布時(shí)間：2017-10-29 09:05

  本文關(guān)鍵詞：基于超聲檢測(cè)的二維溫度場(chǎng)重建算法研究

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【摘要】：利用被測(cè)區(qū)域溫度場(chǎng)的可視化實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)區(qū)域溫度狀態(tài)的監(jiān)控是溫度場(chǎng)測(cè)量與重建的最終目的。溫度場(chǎng)測(cè)量方法大致可以分為接觸式測(cè)溫與非接觸式測(cè)溫兩種方式。接觸式測(cè)溫要求必須直接接觸被測(cè)介質(zhì),因而其通常不適用于溫度高、腐蝕嚴(yán)重的復(fù)雜環(huán)境。聲學(xué)法溫度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)作為一類非接觸式測(cè)溫技術(shù),依據(jù)聲波傳播路徑上的聲波飛渡時(shí)間反推被測(cè)區(qū)域的溫度分布。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于非接觸不干擾被測(cè)溫度場(chǎng)、溫度場(chǎng)重建精度高、測(cè)量空間跨度大、測(cè)溫范圍廣、可實(shí)時(shí)檢測(cè)且易于維護(hù)等方面。目前該技術(shù)已在有關(guān)工業(yè)鍋爐燃燒、海洋熱液、倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)糧以及大氣邊界層等眾多領(lǐng)域的溫度檢測(cè)問(wèn)題的研究與應(yīng)用中取得了不錯(cuò)的成果。本文首先介紹了溫度場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的種類與科研現(xiàn)狀、非接觸式聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀、聲學(xué)法測(cè)量原理、幾類典型溫度場(chǎng)重建算法、重建質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與影響因素。其次,針對(duì)被測(cè)空間子區(qū)域劃分?jǐn)?shù)被要求低于檢測(cè)系統(tǒng)可獲得的有效聲波傳播路徑數(shù)的這一個(gè)在聲學(xué)溫度場(chǎng)重建算法中普遍存在的問(wèn)題,基于高斯型徑向基函數(shù),提出一種優(yōu)化子區(qū)域的溫度場(chǎng)重建算法。該算法可應(yīng)用于被測(cè)空間子區(qū)域劃分較細(xì)的情況,獲得的原始數(shù)據(jù)增多,重建溫度場(chǎng)的空間分辨率得以提高,因而適用于復(fù)雜溫度場(chǎng)的重建。分別采用8、12、16超聲換能器,基于單峰對(duì)稱、單峰偏斜、雙峰對(duì)稱和雙峰偏斜四類典型二維溫度場(chǎng)模型,在不同高斯噪聲干擾下進(jìn)行溫度場(chǎng)重建,并給出重建結(jié)果和誤差分析,數(shù)據(jù)顯示本算法重建精度高、抗干擾能力強(qiáng)。與此同時(shí),研究分析影響基于高斯徑向基函數(shù)的子區(qū)域優(yōu)化溫度場(chǎng)重建算法的溫度場(chǎng)重建精度的因素,對(duì)重建結(jié)果進(jìn)行討論分析,總結(jié)出超聲換能器數(shù)目、超聲換能器位置布局、子區(qū)域劃分方式、算法形狀參數(shù)大小等因素對(duì)溫度場(chǎng)重建精度的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：聲學(xué)法測(cè)溫 溫度場(chǎng) 重建算法 徑向基函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41;TB553
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-22
• 1.1 課題背景與意義8
• 1.2 溫度場(chǎng)檢測(cè)方法與現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 接觸式溫度場(chǎng)測(cè)量9-11
• 1.2.2 非接觸式溫度場(chǎng)測(cè)量11-13
• 1.3 聲學(xué)法測(cè)溫簡(jiǎn)介13-20
• 1.3.1 聲學(xué)法測(cè)溫關(guān)鍵技術(shù)14
• 1.3.2 聲學(xué)法測(cè)溫的發(fā)展及現(xiàn)狀14-20
• 1.3.3 聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)20
• 1.4 本文的主要工作20-21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 2 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建技術(shù)22-35
• 2.1 聲學(xué)溫度場(chǎng)測(cè)量原理22-23
• 2.2 典型的溫度場(chǎng)重建算法23-32
• 2.2.1 最小二乘法溫度場(chǎng)重建24-27
• 2.2.2 高斯函數(shù)與正則化方法溫度場(chǎng)重建27-29
• 2.2.3 濾波反投影溫度場(chǎng)重建29-30
• 2.2.4 指數(shù)SVD溫度場(chǎng)重建算法30-32
• 2.3 溫度場(chǎng)重建質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)32
• 2.4 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建中影響重建精度的因素分析32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 基于高斯徑向基函數(shù)的子區(qū)域優(yōu)化溫度場(chǎng)重建算法35-47
• 3.1 溫度場(chǎng)重建算法正問(wèn)題函數(shù)模型創(chuàng)建35-36
• 3.2 溫度場(chǎng)重建算法反問(wèn)題求解36-39
• 3.3 溫度場(chǎng)重建仿真研究39-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 4 基于高斯徑向基溫度場(chǎng)重建算法的測(cè)溫策略研究47-59
• 4.1 超聲換能器數(shù)目對(duì)重建結(jié)果的影響50-52
• 4.2 超聲換能器位置布局研究52-54
• 4.3 子區(qū)域劃分方式對(duì)重建結(jié)果的影響54-57
• 4.4 形狀參數(shù)的選取對(duì)重建結(jié)果的影響57-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-67
• 附錄67
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利67
• B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目67
• C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得的榮譽(yù)67

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2 宋e，

本文編號(hào)：1112285