本文關鍵詞：基于紅外熱成像技術的泄漏檢測研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：壓力容器、鍋爐、特種閥門以及壓力管道等均需承受極端條件的溫度、壓力載荷,被統(tǒng)一歸類為承壓特種設備。其泄漏隱患將對經(jīng)濟和人民財產(chǎn)安全帶來巨大威脅,故而承壓設備在出廠前的壓力泄漏檢測試驗環(huán)節(jié)的重要性毋庸置疑。當前的依靠人眼、壓力表等簡陋的方法,安全性差、效率低,在高壓氣泄漏檢測試驗中容易產(chǎn)生安全事故,并且現(xiàn)有檢驗儀器和系統(tǒng)不能實現(xiàn)自動化和多套并行。因此,摸索一種新型方便、經(jīng)濟又安全的承壓設備泄漏檢測方法已經(jīng)刻不容緩。本文基于紅外熱成像技術為指導,借助紅外熱成像儀,對泄漏部位遙測感知,通過分析泄漏部位獨有的紅外特性研究了紅外熱成像技術應用于泄漏檢測的系統(tǒng)設計方法與可行性。具體的研究內(nèi)容主要包括以下幾點：1)根據(jù)紅外輻射基本理論以及紅外熱成像技術測溫原理,推導了非制冷型紅外熱成像儀的測溫模型,并針對紅外熱成像測溫問題進行了分析討論,建立了發(fā)射率與輻射溫度、真實溫度的關系曲線。2)建立蒸汽泄漏的物理模型,在濕蒸汽模型的基礎上在泄漏通道區(qū)域引入多孔介質(zhì),數(shù)值模擬蒸汽發(fā)生泄漏時模型外表面的溫度分布情況；通過改變多孔介質(zhì)阻力系數(shù)的大小來控制泄漏量的多少,研究了不同泄漏量下外壁面的溫度分布；通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值分析,探討了蒸汽泄漏時的流動換熱方式。3)基于熱成像儀的測溫模型,建立了泄漏檢測模型。提出以輻射溫度為研究對象進行研究,兩種不同加熱方式在真實溫度近似相同下,建立輻射溫度點陣相減方法來消除因發(fā)射率不同帶來的檢測干擾,并強化泄漏的紅外特性；驗證紅外熱成像技術應用于泄漏檢測的可行性；通過加工真實泄漏點、發(fā)射率高的假漏點對泄漏檢測模型進行驗證；借助MATLAB重新繪制輻射溫度分布等溫線圖,并通過與可見光圖像對比可準確判斷泄漏點的位置。4)根據(jù)工程實際優(yōu)化改進泄漏檢測系統(tǒng)測試原理,提出了高溫高壓水蒸氣進行兩次加熱的加熱方式；建立了系統(tǒng)工藝流程：實驗驗證優(yōu)化改進后的系統(tǒng)測試原理,并進行了泄漏的半定量化分析；建立了面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)后處理系統(tǒng),利用ActiveX技術實現(xiàn)VB語言對MATLAB的調(diào)用,完成數(shù)據(jù)處理與偽色彩圖繪制。
【關鍵詞】：承壓特種設備 熱成像 泄漏檢測 輻射溫度點陣相減
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN219
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題提出和研究意義9-10
• 1.2 泄漏檢測技術的發(fā)展與現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 常規(guī)泄漏檢測技術11-13
• 1.2.2 泄漏檢測新技術13-15
• 1.3 紅外熱成像技術的發(fā)展與現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要研究的工作內(nèi)容17-18
• 2 紅外輻射基本理論及熱成像測溫原理18-29
• 2.1 紅外輻射基本理論18-19
• 2.1.1 黑體紅外輻射規(guī)律18-19
• 2.1.2 實際物體紅外輻射規(guī)律19
• 2.2 發(fā)射率及其變化規(guī)律19-21
• 2.2.1 發(fā)射率的定義19-20
• 2.2.2 物體發(fā)射率的變化規(guī)律20-21
• 2.3 熱成像測溫原理21-24
• 2.4 紅外熱成像測溫問題及分析24-28
• 2.5 本章小結28-29
• 3 蒸汽泄漏過程的數(shù)值模擬及分析29-39
• 3.1 物理模型建立及簡化29-30
• 3.2 計算模型30-33
• 3.2.1 濕蒸汽模型30-31
• 3.2.2 多孔介質(zhì)模型31-32
• 3.2.3 模型驗證32-33
• 3.2.4 網(wǎng)格無關性檢驗33
• 3.3 模擬結果及分析33-37
• 3.3.1 穩(wěn)態(tài)流動換熱分析33-35
• 3.3.2 非穩(wěn)態(tài)流動換熱分析35-37
• 3.4 本章小結37-39
• 4 紅外熱成像法泄漏檢測的實驗驗證39-54
• 4.1 建立泄漏檢測模型39-42
• 4.2 主要儀器42-44
• 4.2.1 實驗件42-43
• 4.2.2 紅外熱成像儀43-44
• 4.3 紅外熱成像法泄漏檢測的可行性驗證44-46
• 4.4 泄漏檢測步驟46-47
• 4.5 檢測結果及分析47-53
• 4.5.1 法向正對目標面檢測47-51
• 4.5.2 與法向夾20度角檢測51-53
• 4.6 本章小結53-54
• 5 泄漏檢測系統(tǒng)建立及工藝流程54-67
• 5.1 系統(tǒng)測試原理54-55
• 5.2 泄漏檢測系統(tǒng)55-56
• 5.3 工藝流程56-57
• 5.4 實驗結果及分析57-60
• 5.5 數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)60-66
• 5.5.1 系統(tǒng)組成61
• 5.5.2 用戶應用界面的實現(xiàn)61-63
• 5.5.3 VB調(diào)用MATLAB程序的實現(xiàn)63
• 5.5.4 系統(tǒng)使用說明63-66
• 5.6 本章小結66-67
• 結論67-68
• 參考文獻68-72
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況72-73
• 致謝73-74

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