本文關(guān)鍵詞：基于聲波高溫氣體溫度測量系統(tǒng)的研究　出處：《沈陽航空航天大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：溫度測量在新技術(shù)研究、工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活中都具有十分重要的作用。而溫度場的測量更是一個復雜的問題，如對于航空發(fā)動機燃燒室出口溫度以及大型燃燒鍋爐爐膛溫度的監(jiān)測，由于溫度高、變化快，待測量空間大等原因，傳統(tǒng)的溫度測量方法如熱電偶等點測量方法已經(jīng)無法滿足實際的要求。聲波氣體溫度測量系統(tǒng)以聲波測溫技術(shù)為理論基礎(chǔ)，具有測量空間大、維護方便、測溫范圍廣、非接觸測量等特點，并且能夠?qū)囟葓鲞M行在線實時監(jiān)測。本文對于基于聲波氣體溫度測量系統(tǒng)的研究，主要完成了以下工作： 首先，介紹了聲波測溫技術(shù)的基礎(chǔ)原理，提出了一種基于插值法的互相關(guān)時延估計方法，提高了聲波渡越時間的測量精度。 設計了基于聲波氣體溫度測量系統(tǒng)的系統(tǒng)組成。聲源的選擇是該系統(tǒng)設計的一個重要部分，通過對比及實際應用需求，選擇掃頻區(qū)間為1~5kHz、掃頻周期為0.5s的線性掃頻信號為聲源，并且要求發(fā)射聲波信號的強度足夠大，使得聲波信號能夠穿越待測截面。聲傳感器使用壓電陶瓷片制作而成，其具有耐高溫、防潮防腐蝕等特點，并且其聲性能穩(wěn)定。 最小二乘重建算法是目前聲波測溫系統(tǒng)中常用的方法，其技術(shù)比較成熟，本文提出將基于徑向基函數(shù)的奇異值分解算法應用于聲波溫度測量系統(tǒng)中。本文研究了影響重建質(zhì)量的因素，并對兩種重建算法進行了對比分析。針對實際溫度場監(jiān)測時氣體流動的影響，研究并提出了聲波測溫的修正模型，并討論了該模型應用的條件。 仿真和實際實驗結(jié)果表明，該測溫系統(tǒng)是可行性的，基于徑向基函數(shù)-SVD算法在進行溫度場重建時，，與最小二乘法相比重建的最大相對誤差、平均相對誤差和均方根誤差分別減小了3.31%、0.67%、0.72%，尤其對于復雜的溫度變化其重建質(zhì)量更好，誤差分別減小了1.11%、4.06%、7.05%，并且溫度場邊界的溫度也能夠描述出來。
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH811

【參考文獻】

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