熱風(fēng)爐在工業(yè)煉鐵領(lǐng)域有著至關(guān)重要的作用,因此,熱風(fēng)爐的溫度測(cè)量及監(jiān)控顯得尤為必要,但是傳統(tǒng)的測(cè)溫方式存在著耗資大、不方便等缺點(diǎn),因此,本文提出新型測(cè)溫方式——分布式光纖測(cè)溫,并將其應(yīng)用于熱風(fēng)爐。分布式光纖測(cè)溫技術(shù)是近幾年新發(fā)展的一種用于實(shí)時(shí)測(cè)量空間溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)的高新技術(shù),它是基于光時(shí)域反射技術(shù)（OTDR）及拉曼散射測(cè)溫原理發(fā)展的。由于該技術(shù)的重點(diǎn)部分是信號(hào)解調(diào),因而本文綜合研究分布式光纖測(cè)溫的多種解調(diào)方法及熱風(fēng)爐測(cè)溫特點(diǎn),創(chuàng)新性的提出采用雙端雙路解調(diào)法（DTDC）。本文分三個(gè)部分介紹了基于DTDC解調(diào)法的分布式光纖測(cè)溫技術(shù)在熱風(fēng)爐上的應(yīng)用。首先,以熱風(fēng)爐為研究對(duì)象,介紹了課題的研究背景及意義、熱風(fēng)爐測(cè)溫和分布式光纖測(cè)溫的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,以及提出新型解調(diào)方式的必要。其次,從熱風(fēng)爐測(cè)溫的發(fā)展及現(xiàn)有的解調(diào)方法等理論部分出發(fā),提出問(wèn)題,然后針對(duì)相應(yīng)的問(wèn)題提出解決方案,并以此得到系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要分為硬件和軟件兩大模塊。硬件結(jié)構(gòu)主要由光源、傳感光纖、光開(kāi)關(guān)、波分復(fù)用器（WDM）、光電檢測(cè)器以及FPGA與DSP結(jié)合的信號(hào)采集與處理模塊組成;軟件模塊則包含了數(shù)據(jù)的采集、去噪、解調(diào)的程序設(shè)計(jì),以及... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熱風(fēng)爐測(cè)溫國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 分布式光纖測(cè)溫國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 解調(diào)方式選擇依據(jù)
    1.4 論文結(jié)構(gòu)與主要內(nèi)容
第二章 面向熱風(fēng)爐的分布式光纖測(cè)溫理論及系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 熱風(fēng)爐測(cè)溫的發(fā)展
    2.2 分布式光纖傳感技術(shù)的應(yīng)用
        2.2.1 基于前向傳輸模耦合的傳感技術(shù)
        2.2.2 基于布里淵散射的光纖傳感技術(shù)
        2.2.3 基于瑞利散射的光纖傳感技術(shù)
        2.2.4 基于拉曼散射的光纖傳感技術(shù)
    2.3 拉曼分布式光纖測(cè)溫理論基礎(chǔ)
        2.3.1 光時(shí)域反射技術(shù)
        2.3.2 光散射理論
        2.3.3 拉曼散射測(cè)溫理論
    2.4 解調(diào)方法簡(jiǎn)介
        2.4.1 基于Anti-Stokes的單路解調(diào)法
        2.4.2 基于Stokes散射的雙路解調(diào)法
        2.4.3 基于Rayleigh散射的雙路解調(diào)法
    2.5 拉曼散射溫度定標(biāo)
        2.5.1 定標(biāo)區(qū)的選擇
    2.6 系統(tǒng)方案與創(chuàng)新點(diǎn)
        2.6.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        2.6.2 分布式光纖解調(diào)技術(shù)
        2.6.3 分布式光纖測(cè)溫用于熱風(fēng)爐
    2.7 本章小結(jié)
第三章 面向熱風(fēng)爐的分布式光纖測(cè)溫硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
    3.2 光源
        3.2.1 激光器類(lèi)型選擇
        3.2.2 光源波長(zhǎng)選擇
        3.2.3 系統(tǒng)采用的激光器
    3.3 傳感光纖
    3.4 光開(kāi)關(guān)的選擇
    3.5 光的耦合和分離
    3.6 光信號(hào)轉(zhuǎn)換與放大
        3.6.1 光電檢測(cè)器
        3.6.2 信號(hào)放大電路
    3.7 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
    3.8 本章小結(jié)
第四章 面向熱風(fēng)爐的分布式光纖測(cè)溫軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件程序結(jié)構(gòu)
    4.2 數(shù)據(jù)采集與去噪
        4.2.1 數(shù)據(jù)采集
        4.2.2 信號(hào)去噪
    4.3 信號(hào)解調(diào)分析
    4.4 PC機(jī)接收和處理數(shù)據(jù)
        4.4.1 開(kāi)發(fā)工具和語(yǔ)言簡(jiǎn)介
        4.4.2 數(shù)據(jù)接收及處理
    4.5 本章小結(jié)
第五章 面向熱風(fēng)爐的分布式光纖測(cè)溫實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
    5.1 分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)性能指標(biāo)
    5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        5.2.1 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)簡(jiǎn)介
        5.2.2 不同解調(diào)方式對(duì)比測(cè)試
        5.2.3 DTDC解調(diào)法應(yīng)用測(cè)試
        5.2.4 系統(tǒng)精度測(cè)試及標(biāo)定
    5.3 上位機(jī)監(jiān)控
        5.3.1 上位機(jī)畫(huà)面顯示
        5.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)置
    5.4 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄一 圖表清單
附錄二 插表清單
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3446905