【摘要】：本文基于鐵磁性物質(zhì)的飽和磁化強(qiáng)度—溫度曲線,對非接觸快速測溫的方法進(jìn)行了深入研究,并設(shè)計(jì)一套完整的實(shí)驗(yàn)平臺。鐵磁性物質(zhì)在直流磁場中達(dá)到磁化飽和狀態(tài)時(shí),其飽和磁化強(qiáng)度與溫度成線性關(guān)系,通過檢測其周圍磁場,即可獲得溫度信息。該測溫方法在熱學(xué)理論研究、激光醫(yī)療、材料加工、軍工等領(lǐng)域皆有良好的應(yīng)用前景。首先,本文基于物質(zhì)的磁學(xué)特性,介紹了利用超順磁性測溫的朗之萬函數(shù)模型,指出了鐵磁性材料相較于具有超順磁性的磁納米粒子在瞬態(tài)溫度測量上的特點(diǎn)和優(yōu)勢,分析了鐵磁性物質(zhì)的飽和磁化強(qiáng)度關(guān)于溫度的理論模型。并在此基礎(chǔ)上提出了應(yīng)用于快速測溫的具體測量方法。然后,基于自主提出的測溫方法,搭建了快速測溫實(shí)驗(yàn)平臺,包括產(chǎn)生瞬態(tài)熱源的脈沖激光器、熱敏感元件的Ni薄膜、磁探測線圈、信號調(diào)理電路模塊、隔震平臺與屏蔽筒、數(shù)據(jù)采集模塊等等。并且利用Labview設(shè)計(jì)了一套智能采集、信號處理、溫度反演、優(yōu)化存儲功能的軟件系統(tǒng)。最后,本文利用快速熱電偶和光學(xué)檢測設(shè)備作對比,在快速測溫實(shí)驗(yàn)平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,快速測溫系統(tǒng)的熱響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)好于熱電偶,可實(shí)現(xiàn)微秒級的溫度響應(yīng)測量。
[Abstract]:Based on the saturation magnetization temperature curve of ferromagnetic materials, the method of fast non-contact temperature measurement is studied in this paper, and a complete experimental platform is designed. When ferromagnetic material reaches saturation state in DC magnetic field, the saturation magnetization of ferromagnetic material is linearly related to temperature. The temperature information can be obtained by detecting the magnetic field around ferromagnetic material. The method has a good application prospect in the fields of thermal theory, laser medical treatment, material processing, military industry and so on. Firstly, based on the magnetic properties of matter, the Langevin function model of superparamagnetic temperature measurement is introduced, and the characteristics and advantages of ferromagnetic materials compared with superparamagnetic nanoparticles in transient temperature measurement are pointed out. The temperature model of saturation magnetization of ferromagnetic materials is analyzed. On the basis of this, the specific measurement method applied to fast temperature measurement is put forward. Then, based on the self-proposed temperature measurement method, a rapid temperature measurement experimental platform is built, including the pulse laser that generates transient heat source, the Ni film of the heat sensitive element, the magnetic detection coil, the signal conditioning circuit module, the isolation platform and the shield tube. Data acquisition module and so on. A software system of intelligent acquisition, signal processing, temperature inversion and storage optimization is designed by using Labview. Finally, by comparing the fast thermocouple with the optical measuring equipment, the experiment is carried out on the rapid temperature measurement platform. The results show that the thermal response time of the fast temperature measuring system is much better than that of the thermocouple, and the temperature response measurement of microsecond level can be realized.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK311

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 丁澤京;周勛偉;;石灰窯測溫方法研究及應(yīng)用[J];儀表技術(shù);2010年03期

2 黃曾新;介紹幾種簡易有效的測溫方法[J];機(jī)床;1984年09期

3 藍(lán)仲英;;噪聲測溫法——一種準(zhǔn)確的測溫方法[J];工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置;1978年02期

4 郭國洲;馬弗爐測溫方法新探[J];稀有金屬與硬質(zhì)合金;1991年02期

5 劉湘云;馮俊虎;;一種新型的測溫方法——液晶測溫法[J];廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

6 黃啟俊;孫平;陳洲;吳凡;常勝;戴鋒;何民才;;一種新的多色比色測溫方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[J];光電子技術(shù);2006年02期

7 王明吉;王瑞雪;;兩類聲速測溫方法的研究與比較[J];中國測試技術(shù);2006年05期

8 張積惠，，梁家斌;高溫淬火爐測溫方法的改進(jìn)[J];工業(yè)計(jì)量;1998年02期

9 姚軍,葉關(guān)榮,項(xiàng)震;一種提高比色測溫靈敏度的新方法─-減比測溫法[J];冶金自動(dòng)化;1997年05期

10 陸寶珠,呂珍年;國外測溫方法拾零[J];低壓電器技術(shù)情報(bào);1981年01期

相關(guān)會議論文 前3條

1 劉輝;張?jiān)粕?王帥;;基于廣義回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的圖像測溫方法[A];2009中國控制與決策會議論文集（2）[C];2009年

2 唐慶兵;李大心;強(qiáng)建科;黃偉;余海龍;;地質(zhì)雷達(dá)與米測溫方法在煤田防滅火中的應(yīng)用[A];中國地球物理學(xué)會年刊2002——中國地球物理學(xué)會第十八屆年會論文集[C];2002年

3 劉志;蔡恒鑫;;飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)常用測溫方法研究[A];2012航空試驗(yàn)測試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張磊;基于光譜識別的多光譜測溫技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 阮楚良;基于鐵磁性的快速測溫方法研究及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];華中科技大學(xué);2015年

2 姚松伯;半視場目標(biāo)測溫方法研究[D];長春理工大學(xué);2008年

本文編號：2275956