隨著我國航天、軍事、工業(yè)等領域的不斷發(fā)展,溫度測量尤其是對高溫測量技術的研究變得越來越重要。本課題意在對一臺十目標六波長高溫計進行軟件設計,利用多光譜輻射測溫技術,使高溫計完成1000℃-2000℃的溫度測量,同時在真溫反演軟件部分利用多線程,解決了利用二次測量法同時反演多個目標真溫速度慢的問題。本文主要工作包括軟件的編寫調試、儀器標定以及精度測試實驗。軟件編寫調試主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、溫度標定、數(shù)據(jù)處理四大部分,在Visual Studio 2015平臺利用C#語言進行編寫。數(shù)據(jù)采集利用USB5630數(shù)據(jù)采集卡的內置函數(shù)實現(xiàn)與計算機的通信,通過計算機控制采集卡的采集方式、采集數(shù)量與停止時間,完成對零點電壓、溫度標定、溫度場測量數(shù)據(jù)的采集;數(shù)據(jù)存儲主要利用C#內置存儲文件函數(shù),完成將溫度標定數(shù)據(jù)存儲到Access數(shù)據(jù)庫中,其他采集數(shù)據(jù)均存儲到txt文件中的工作;溫度標定部分利用整百度標定法,多次測量取均值作為標定數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理主要是利用亮溫逼近法與二次測量法結合并利用多線程編寫程序反演真溫及發(fā)射率,也包括利用最小二乘法對亮溫-電壓關系曲線的擬合以及繪制溫度隨時間變化曲線。軟件部分... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

十目標六波長高溫計原理圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-17-2.4.2電路系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)光學系統(tǒng)采集到輻射能量信息后，要將其傳輸?shù)诫娐废到y(tǒng)中，進行光電轉換，并進行一系列處理，便于后續(xù)計算使用。如圖2-2中所示，各路光信號到達電路系統(tǒng)后，首先要經(jīng)過硅光電二極管陣列進行光電轉換，將十個目標各波長的光信號轉換成電流信號，然后各通道電流信號需要轉換成便于處理和計算的電壓信號，這部分由I/V轉換電路完成，由于外界環(huán)境和采集器件的影響，信號中難免會存在一定的噪聲，所以要將轉換后的電壓信號通過濾波電路進行濾波處理，盡可能消除噪聲，最后為了進一步消除噪聲影響，將濾波后的各路信號經(jīng)放大電路進行兩級放大，提高信噪比，使得有用信號的抗干擾能力增強。經(jīng)過電路系統(tǒng)處理后的電信號通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行采集，該部分使用阿爾泰公司生產(chǎn)的一款適用于二次開發(fā)的高速數(shù)據(jù)采集卡USB5630，它的單通道最大采集速率為500kHz，能夠快速采集電壓信息，避免數(shù)據(jù)流失。同時數(shù)據(jù)卡中內置了多種函數(shù)，便于利用計算機編程對其進行操控，完成數(shù)據(jù)采集的工作。數(shù)據(jù)采集卡與計算機之間通過以太網(wǎng)線連接，最大傳輸速率可達到100Mbps，能夠保證采集卡采集的數(shù)據(jù)快速傳入計算機中進行存儲。整個十目標六波長高溫計的實物圖如下：圖2-4十目標六波長高溫計實物圖

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-23-當給定開始采集零點電壓指令，數(shù)據(jù)采集卡開始工作，創(chuàng)建數(shù)據(jù)采集卡設備對象、初始化并啟動采集任務，然后通過函數(shù)USB5630E_AI_ReadAnalog判斷數(shù)據(jù)采集卡與計算機連接是否成功，若不成功則釋放數(shù)據(jù)采集卡參數(shù)及設備對象，否則開始進行數(shù)據(jù)采集。以采集到十個目標六個通道所有電壓信號為一次采集，零點電壓采集共需進行64次，若沒有進行64次采集，則繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，直到成功采集完64次數(shù)據(jù)，然后將同一目標同一通道64次采集的電壓數(shù)據(jù)通過List集合暫存，并通過Sort()函數(shù)對同一目標同一通道的電壓值從小到大排序。為排除異常信號的影響，將每一目標每一通道的10個電壓最大值和10個電壓最小值去除，對每一通道剩下的44個電壓數(shù)據(jù)取平均，即可得到每一目標每一通道的零點電壓。將各通道零點電壓存儲到txt文件中，以供后續(xù)計算使用。存儲完零點電壓后，即可停止并釋放采集任務、釋放數(shù)據(jù)采集卡設備對象和初始化參數(shù)，結束零點電壓采集工作。3.3.1.2現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)采集是對實際溫度場的測量。將測溫儀器對準溫度場，通過光學系統(tǒng)采集輻射能量，再由電路系統(tǒng)轉換成電信號，最終由數(shù)據(jù)采集卡采集電壓信號并傳輸?shù)接嬎銠C中存儲。下圖是現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)采集的用戶操作界面：圖3-3數(shù)據(jù)采集界面

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3014661