【摘要】：本課題來源于國家自然科學基金項目“高精度回轉(zhuǎn)窯胴體紅外雙波段掃描測溫方法及實驗研究(61671094)”。隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展,回轉(zhuǎn)窯現(xiàn)已在環(huán)保、建材、化工、冶金等多個領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用�；剞D(zhuǎn)窯是煅燒熟料的核心設(shè)備,在生產(chǎn)過程中必須對其溫度進行監(jiān)測,以便及時了解回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的燃燒工藝,保障回轉(zhuǎn)窯經(jīng)濟高效地運行。傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯表面溫度測量方法大多為單波段掃描測溫方法,這種測溫方法需要設(shè)定被測目標的發(fā)射率并且測溫精度易受環(huán)境和距離干擾,因此課題提出使用雙波段紅外掃描測溫方法。由于波段選擇是雙波段掃描測溫系統(tǒng)設(shè)計的前提,課題首先進行了雙波段選擇分析研究。課題根據(jù)紅外輻射基本定律,分析了回轉(zhuǎn)窯表面輻射特性,選擇了基于回轉(zhuǎn)窯表面的測溫波段。其次,課題對雙波段掃描測溫方法在回轉(zhuǎn)窯表面的應(yīng)用,進行了雙波段測溫系統(tǒng)的研究。課題依據(jù)現(xiàn)有光學器件的分光原理,設(shè)計了兩種雙波段測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),依據(jù)回轉(zhuǎn)窯表面掃描測溫的特點和選擇的波段,課題詳細設(shè)計了一種適合回轉(zhuǎn)窯表面測溫的紅外雙波段掃描測溫系統(tǒng)方案。再次,課題建立模型對所選波段進行雙波段掃描測溫的可行性進行測試。課題利用PcModWin軟件仿真分析了紅外輻射大氣透過率,根據(jù)雙波段測溫原理,分析了大氣透過率對紅外雙波段測溫的影響。課題依據(jù)單波段定標原理建立了雙波段測溫模型,然后考慮距離影響因素,修正了紅外雙波段測溫模型。課題使用波段為3μm~4.6μm和8μm~14μm的紅外測溫儀搭建了雙波段測溫平臺,并在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)現(xiàn)場進行測溫實驗。實驗表明:使用本文選擇的波段進行雙波段測溫比單波段測溫精度提高了3.66%,考慮距離影響因素后的雙波段測溫方法的精度又提高了3.16%。課題研究了一種新的回轉(zhuǎn)窯表面測溫方法,對提高回轉(zhuǎn)窯表面的測溫精度具有重要意義。
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ172.622;TN219
【圖文】：

實驗研究(61671094)”的支持下進行研究工作的。在回轉(zhuǎn)窯熟料生產(chǎn)過對表面溫度進行實時監(jiān)測。紅外掃描測溫方法是實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯表面溫度重要手段，現(xiàn)有的紅外掃描測溫方法是單波段掃描測溫方法，但是這需要設(shè)定物體發(fā)射率，測溫精度容易受環(huán)境和距離影響，因此本課題紅外掃描測溫方法測量回轉(zhuǎn)窯表面溫度。回轉(zhuǎn)窯是一種熱工設(shè)備，用料進行加熱煅燒，廣泛應(yīng)用于冶金、化工、水泥和耐火材料等工業(yè)生產(chǎn)過 1.1 所示，為工業(yè)水泥回轉(zhuǎn)窯實物圖，主要作用是煅燒石灰石。物料從筒體的旋轉(zhuǎn)使物料沿軸向移動，經(jīng)過加熱發(fā)生物理化學反應(yīng)后，最后品，因此回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)狀況直接影響到熟料的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本[4,5]。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的溫度決定著筒體的運轉(zhuǎn)狀況和產(chǎn)品質(zhì)量，而內(nèi)部溫度可表面的溫度來反映。因此對筒體表面溫度進行準確測量是判斷窯內(nèi)故段，實時監(jiān)測回轉(zhuǎn)窯表面的工作是十分必要的。

只有黑體輻射能和溫度之間存在準確的定量關(guān)系。可以將黑體作能的基準，通過測量黑體的溫度確定被測物體的輻射能。因此本射度量學基本概念、黑體輻射基本定律和紅外輻射測溫原理三方。外輻射基本理論體在絕對零度(0K 273.15 C )的時候，構(gòu)成物體的原子、分子都運動狀態(tài)。當物體溫度高于絕對零度的時候，這種穩(wěn)定的狀態(tài)會會發(fā)生能級的躍遷，然后釋放能量，并向四周輻射不同波長的電溫度升高，粒子會劇烈運動，輻射能變大；反之，輻射能會變小射波長的大小分為如下區(qū)間:

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本文編號：2726968