目前,聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建技術(shù)作為一種非接觸的在線測(cè)量方式,在空氣、海洋熱液口、電站鍋爐、糧倉(cāng)等場(chǎng)合有很大的應(yīng)用前景。本文基于虛擬儀器技術(shù)分別建立了16通道的聲學(xué)法二維、三維溫度場(chǎng)重建系統(tǒng),并對(duì)二維/三維系統(tǒng)布局的仿真設(shè)計(jì)以及被測(cè)區(qū)域的實(shí)際溫度場(chǎng)重建進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和分析。針對(duì)系統(tǒng)周圍環(huán)境所存在的強(qiáng)反射波干擾問(wèn)題,本文提出了一種抗反射波干擾的聲波傳播時(shí)間測(cè)量法。結(jié)果表明:所提算法在強(qiáng)反射波的影響下,依然能獲得穩(wěn)定的聲波傳播時(shí)間。針對(duì)采集卡采樣率較低的問(wèn)題,使用互相關(guān)插值法降低了系統(tǒng)等效采樣間隔,進(jìn)一步提高了聲波傳播時(shí)間的穩(wěn)定性。在比較典型溫度場(chǎng)重建算法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,本文采用徑向基函數(shù)與奇異值分解法進(jìn)行溫度場(chǎng)重建,根據(jù)仿真分析確定了二維/三維系統(tǒng)聲收發(fā)器的布局方式、像素的剖分方式、徑向基函數(shù)的形狀參數(shù)和抑制噪聲的正則化參數(shù)。采用該系統(tǒng)進(jìn)行了溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn)。在對(duì)二維溫度場(chǎng)進(jìn)行重建時(shí),被測(cè)區(qū)域?yàn)?.19m?1.19m的平面區(qū)域,將電爐依次設(shè)置在中央、上、下、左、右五個(gè)位置進(jìn)行了單熱點(diǎn)溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn);放置兩個(gè)電爐進(jìn)行了雙熱點(diǎn)溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn);重建出的熱點(diǎn)位置與實(shí)際相吻合,重建熱點(diǎn)隨溫度變化的曲線也是...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)研究的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究的發(fā)展和現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究的發(fā)展與現(xiàn)狀
        1.2.3 課題研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建原理
    2.1 聲學(xué)測(cè)溫的基本原理
    2.2 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建相關(guān)原理
        2.2.1 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建的基本思路
        2.2.2 基于徑向基函數(shù)和奇異值分解的溫度場(chǎng)重建算法
        2.2.3 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建誤差評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
    2.3 本章小結(jié)
第3章 聲波傳播時(shí)間測(cè)量方法研究
    3.1 聲波傳播時(shí)間測(cè)量
    3.2 典型的聲波傳播時(shí)間測(cè)量方法
        3.2.1 基本互相關(guān)法
        3.2.2 PHAT加權(quán)互相關(guān)法
    3.3 一種抗反射波干擾的聲波傳播時(shí)間測(cè)量方法
    3.4 不同聲波傳播時(shí)間測(cè)量方法的穩(wěn)定性能比較
    3.5 降低系統(tǒng)的等效采樣間隔
    3.6 本章小結(jié)
第4章 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建硬件系統(tǒng)
    4.1 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建硬件系統(tǒng)構(gòu)成
    4.2 聲源信號(hào)選取
    4.3 聲波信號(hào)發(fā)射模塊
    4.4 聲波信號(hào)接收模塊
    4.5 聲波數(shù)據(jù)采集模塊
    4.6 本章小結(jié)
第5章 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建軟件系統(tǒng)
    5.1 系統(tǒng)軟件平臺(tái)介紹
    5.2 軟件系統(tǒng)程序架構(gòu)設(shè)計(jì)
        5.2.1 建立測(cè)試任務(wù)
        5.2.2 聲波數(shù)據(jù)的采集
        5.2.3 聲波傳播時(shí)間的計(jì)算和溫度場(chǎng)重建
    5.3 軟件系統(tǒng)上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
    5.4 隊(duì)列狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
第6章 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建仿真研究
    6.1 聲學(xué)法溫度場(chǎng)重建仿真研究的意義
    6.2 二維溫度場(chǎng)重建仿真設(shè)計(jì)及分析
    6.3 三維溫度場(chǎng)重建仿真設(shè)計(jì)及分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 聲學(xué)法二維溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn)研究
    7.1 抗反射波干擾時(shí)延算法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    7.2 正逆路徑時(shí)延估值存在差別的原因及其分析
    7.3 二維溫度場(chǎng)實(shí)際重建及分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 聲學(xué)法三維溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn)研究
    8.1 反射波對(duì)各路徑時(shí)延估值的影響
    8.2 正逆路徑時(shí)延估值存在差別的原因及其分析
    8.3 聲收發(fā)器布局對(duì)實(shí)際聲波路徑的影響
    8.4 三維溫度場(chǎng)實(shí)際重建及分析
    8.5 本章小結(jié)
第9章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝



本文編號(hào)：3741732