連續(xù)鑄鋼的本質(zhì)是高溫液態(tài)鋼水凝固傳熱過程,鋼水的凝固速度是決定鑄坯表面及內(nèi)部質(zhì)量的最重要因素,而鑄坯表面溫度則是凝固傳熱狀態(tài)的重要表征。鑄坯表面回溫過快會導(dǎo)致鑄坯內(nèi)部應(yīng)力集中,誘發(fā)鑄坯內(nèi)部質(zhì)量問題,矯直區(qū)域鑄坯表面溫度過高或過低也均會導(dǎo)致鑄坯矯直裂紋的產(chǎn)生。因此通過對鑄坯表面溫度實(shí)時(shí)在線檢測,實(shí)現(xiàn)合適的液態(tài)鋼水凝固速度是穩(wěn)定和提高鑄坯產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。然而,由于受鑄坯表面隨機(jī)分布氧化鐵皮的干擾、不同鋼種發(fā)射率不一致以及現(xiàn)場水汽、灰塵等惡劣環(huán)境的干擾,鑄坯表面溫度場在線穩(wěn)定測量至今仍是冶金檢測領(lǐng)域未能得到解決的一項(xiàng)難題。本文針對這一問題,提出了一種基于高分辨率面陣CCD的連鑄坯表面溫度場在線測量方法,主要研究工作包括：面陣CCD窄波段光譜輻射測溫模型的建立、鑄坯表面溫度場視覺測量的畸變校正研究、基于多信息融合的鑄坯表面溫度場測量穩(wěn)定性研究以及測量系統(tǒng)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)研究。具體研究內(nèi)容與創(chuàng)新工作如下：(1)高溫場視覺測溫模型及溫度標(biāo)定誤差修正模型的建立高溫場視覺測溫模型的建立是基于CCD傳感器對鑄坯表面溫度場進(jìn)行在線測量的前提。本文在詳述CCD傳感器的基本工作原理基礎(chǔ)上,結(jié)合輻射測溫理論和幾何...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 連鑄坯表面溫度測量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 連鑄坯表面溫度測量難點(diǎn)
        1.2.2 現(xiàn)有測量方法及存在問題分析
    1.3 基于CCD高溫場視覺測量技術(shù)研究概述
    1.4 論文研究內(nèi)容與本文結(jié)構(gòu)
        1.4.1 本論文研究內(nèi)容
        1.4.2 本文主要創(chuàng)新點(diǎn)
        1.4.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 鑄坯表面溫度場視覺測量模型及標(biāo)定
    2.1 面陣CCD輻射測溫理論基礎(chǔ)
        2.1.1 輻射測溫基本概念與理論
        2.1.2 CCD視覺傳感器工作原理
    2.2 面陣CCD窄帶光譜輻射測溫模型
    2.3 鑄坯表面測溫系統(tǒng)CCD類型及參數(shù)確定
        2.3.1 CCD類型比較及確定
        2.3.2 測量系統(tǒng)參數(shù)分析及確定
    2.4 CCD測溫系統(tǒng)標(biāo)定及誤差修正模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 CCD測溫儀溫度場測量畸變校正研究
    3.1 溫度場測量畸變問題的提出
    3.2 CCD探測器響應(yīng)非均勻性校正
        3.2.1 CCD探測器響應(yīng)非均勻性分析
        3.2.2 多點(diǎn)分段非均勻性校正算法
        3.2.3 CCD探測器響應(yīng)非均勻性校正實(shí)驗(yàn)
    3.3 光學(xué)系統(tǒng)非均勻性
        3.3.1 光學(xué)系統(tǒng)非均勻性原因分析
        3.3.2 溫度場畸變理論模型
    3.4 基于場景的光學(xué)系統(tǒng)非均勻性校正
        3.4.1 圖像鄰域灰度梯度稀疏特性
        3.4.2 光學(xué)系統(tǒng)漸暈系數(shù)估計(jì)
        3.4.3 光學(xué)系統(tǒng)非均勻性校正實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于多信息融合鑄坯表面溫度測量穩(wěn)定性研究
    4.1 氧化鐵皮對溫度測量穩(wěn)定性的影響
        4.1.1 氧化鐵皮形成機(jī)理及特點(diǎn)
        4.1.2 氧化鐵皮引起的溫度波動大小及常見處理方法
    4.2 基于溫度分布特征的氧化鐵皮污染溫度點(diǎn)重構(gòu)研究
        4.2.1 連鑄坯表面溫度場分布特征研究
        4.2.2 垂直于拉坯方向溫度場在線建立
        4.2.3 基于分布特征的溫度場重構(gòu)算法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 單點(diǎn)與面陣耦合測溫方案
        4.3.1 單一CCD測溫可靠性問題分析
        4.3.2 基于單點(diǎn)比色測溫儀溫度在線修正模型
        4.3.3 基于氧化鐵皮波動特征相似性的單點(diǎn)位置定位
        4.3.4 單點(diǎn)與面陣耦合測溫試驗(yàn)結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
第五章 鑄坯表面測溫系統(tǒng)性能分析及現(xiàn)場應(yīng)用
    5.1 鑄坯表面測溫系統(tǒng)組成
    5.2 影響鑄坯表面測溫精度相關(guān)因素分析
        5.2.1 背景環(huán)境的輻射能量干擾
        5.2.2 CCD暗電流引起的溫度測量誤差
        5.2.3 發(fā)射率對溫度測量精度的影響
    5.3 鑄坯表面測溫系統(tǒng)現(xiàn)場應(yīng)用
        5.3.1 溫度測量穩(wěn)定性現(xiàn)場實(shí)例分析
        5.3.2 不同鋼種溫度測量實(shí)驗(yàn)
        5.3.3 變工藝參數(shù)下的溫度測量實(shí)驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士期間的主要工作
作者簡介



本文編號：3778139