本文關(guān)鍵詞：基于CCD固體火箭發(fā)動機(jī)羽焰溫度場測試技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： CCD圖像傳感器 高溫溫度場 輻射測溫技術(shù) 數(shù)字圖像處理

【摘要】：在對固體火箭發(fā)動機(jī)的研究中,溫度指標(biāo)的準(zhǔn)確測量是十分重要的。而從溫度(場)的信息中,可以得出發(fā)動機(jī)的工況和燃燒的反應(yīng)進(jìn)行情況,對推進(jìn)劑的選擇也有一定的幫助和指導(dǎo)意義。不僅如此,對于羽焰溫度的精準(zhǔn)觀察,也成為集中討論的焦點(diǎn)。隨著CCD電荷耦合器件的發(fā)展越來越成熟,將CCD圖像傳感器應(yīng)用于對高溫目標(biāo)的檢測的技術(shù)得到了很好的發(fā)展。本課題來自于中國航天六院,其研究內(nèi)容是進(jìn)行固體火箭發(fā)動機(jī)羽焰溫度場信息的測試工作。本論文設(shè)計了一套高速溫度場測量裝置,將CCD圖像傳感器所獲得的圖像送至上位機(jī),并利用專門編寫的軟件進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。本文通過對相關(guān)設(shè)備的各種性能參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研和對比,并采用業(yè)內(nèi)常用CCD比色法進(jìn)行了對比實驗,最終明確了該系統(tǒng)的最終設(shè)計思路,同時在軟件和硬件上都規(guī)劃了具體的設(shè)計方案。不僅如此,在對軟件的設(shè)計中,本文使用了MATLAB軟件進(jìn)行了代碼的相關(guān)修訂工作,從而保證了系統(tǒng)的順暢運(yùn)行和錯誤冗余的減少。最后,對本文的系統(tǒng)的運(yùn)行的調(diào)試和系統(tǒng)的標(biāo)定都給予了最大可能的完善。標(biāo)定時,選用了標(biāo)準(zhǔn)的高溫黑體爐。從800K至2000K,每100K取一個溫度點(diǎn),選擇不同的曝光時間得到大量的數(shù)據(jù)。從中選取固定的曝光時間進(jìn)行溫度擬合。這樣就保證了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,同時在技術(shù)層次也保證了相關(guān)技術(shù)指標(biāo)能夠正常、順利的使用,同時還對代碼進(jìn)行了最大限度的優(yōu)化,從而保證了系統(tǒng)可以實時快速的對羽焰溫度場的信息采集分析。并給出了系統(tǒng)的下一步改進(jìn)方案。
【關(guān)鍵詞】：CCD圖像傳感器 高溫溫度場 輻射測溫技術(shù) 數(shù)字圖像處理
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V435
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 課題的背景及意義8-9
• 1.2 測溫方法介紹9-12
• 1.2.1 接觸法測溫9-10
• 1.2.2 非接觸測溫方法10-12
• 1.3 CCD測溫的國內(nèi)外現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 基于CCD技術(shù)的測溫方法17-27
• 2.1 CCD的成像原理及測溫方法17-23
• 2.1.1 CCD相機(jī)的工作原理17-18
• 2.1.2 CCD的測溫方法18-21
• 2.1.3 CCD單色測溫法21-22
• 2.1.4 CCD比色測溫法22-23
• 2.2 熱輻射基本概念及基本定律23-25
• 2.2.1 普朗克輻射定律24
• 2.2.2 維恩位移定律24-25
• 2.2.3 斯蒂芬-波爾茲曼定律25
• 2.3 固體火箭發(fā)動機(jī)羽焰的輻射特性25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 CCD測溫系統(tǒng)的硬件平臺27-34
• 3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)27
• 3.2 系統(tǒng)總體指標(biāo)27-28
• 3.3 成像系統(tǒng)28-29
• 3.3.1 中性衰減片28
• 3.3.2 鏡頭的類型及選擇28-29
• 3.4 圖像傳感及采集系統(tǒng)29-33
• 3.4.1 CCD圖像傳感器的種類29-30
• 3.4.2 CCD攝像機(jī)的技術(shù)參數(shù)30-31
• 3.4.3 數(shù)字CCD攝像機(jī)的優(yōu)點(diǎn)31
• 3.4.4 CCD攝像機(jī)的選擇31-32
• 3.4.5 圖像處理系統(tǒng)32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 CCD測溫系統(tǒng)軟件設(shè)計34-48
• 4.1 圖像采集軟件設(shè)計34-36
• 4.1.1 軟件功能分析34-35
• 4.1.2 開發(fā)軟件介紹35
• 4.1.3 圖像采集程序設(shè)計35-36
• 4.2 圖像分析軟件設(shè)計36-47
• 4.2.1 軟件及開發(fā)平臺介紹36-39
• 4.2.2 圖像分析軟件整體設(shè)計39
• 4.2.3 圖像噪聲處理模塊設(shè)計39-40
• 4.2.4 圖像分割模塊設(shè)計40-43
• 4.2.5 二維溫度場計算模塊設(shè)計43-47
• 4.3 本章小結(jié)47-48
• 第5章 系統(tǒng)的標(biāo)定與測溫實驗48-57
• 5.1 標(biāo)定實驗48-52
• 5.1.1 標(biāo)定原理48-49
• 5.1.2 標(biāo)定設(shè)備49-50
• 5.1.3 標(biāo)定的具體方法50
• 5.1.4 標(biāo)定軟件介紹50-51
• 5.1.5 標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)處理及分析51-52
• 5.2 測溫實驗52-55
• 5.3 誤差及不確定度分析55-56
• 5.3.1 理論誤差55
• 5.3.2 黑體爐標(biāo)定誤差55-56
• 5.3.3 不確定度分析56
• 5.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 黃潔;張軻;朱曉鵬;涂志強(qiáng);;基于RGB數(shù)字濾光的CCD激光熔覆測溫系統(tǒng)的標(biāo)定[J];光電子.激光;2013年05期

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 戴景民;多光譜輻射測溫技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);1995年

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本文編號：949800