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特种材料温度标定系统设计与实现

胡德龙  
【摘要】:在进行各种高速运动装置的研究试验时,定量测定高速运动装置的表面压力和温度是了解其气动性能和热传特性的最佳手段之一。例如飞行器、导弹等研究,测定空气动力学载荷分布需要用温度数据来评估飞行器表面的热传递性能,温度测量提供了很多重要流动现象的关键信息,精确的温度数据在验证和确认计算流体力学中发挥着至关重要的作用。因此探索研究一种实时高效、精确可靠的特种材料温度标定系统,具有十分重要的意义。论文的主要研究工作及取得的成果有:(1)在分析温度标定系统的研究背景及国内外研究现状的基础上,提出了基于图像处理和温度敏感涂料(TSP)相结合的温度标定方法,采用计算机与PLC技术等构建了特种材料温度标定系统;(2)根据系统实际应用环境及需求分析,确定了系统的基本功能及要达到的技术指标,据此完成了系统的总体方案设计;(3)根据总体方案,以Beckhoff TwinCAT PLC为核心,完成了系统硬件及软件功能模块的设计与编程,系统通过对样片温度的自动循环控制,实时采集温度信息和样片图像,对图像和温度数据进行处理,得到温度光强比曲线,实现系统的温度标定;(4)完成了特种材料温度标定系统的装配与调试,通过实际运行与现场测试表明,系统各功能指标均达到设计要求,满足工程实际应用需要。


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