收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

辐射测温法及其在落管测温中的应用研究

唐韬  
【摘要】:落管是地面模拟空间环境的一种设施,它能在地面上产生短暂的微重力环境并提供无容器处理条件,主要用于金属和合金在空间环境下的深过冷和快速凝固过程研究。其中,温度测量系统是落管的重要组成部分,用于测量样品下落过程中的温度。由于样品体积小且运动速度快,这给温度测量带来了困难。辐射测温法以其许多优点在诸多领域得到了广泛应用,它能够对快速移动目标的温度进行非接触测量,因而成为落管测温的唯一选择。本文从理论上研究了辐射测温的意义、原理和方法,并探讨了辐射测温方法在落管中测温的应用。主要内容如下: 详细的阐述了辐射测温的基本原理,其中包括辐射度量学的基本理论和黑体辐射定律,引入物体发射率的物理量并建立起辐射测温的物理基础。对不同辐射测温方法如,全辐射测温法、亮度测温法、双波长测温法以及多光谱测温法等原理和特性加以介绍,重点讨论了多光谱测温方法的理论基础,分析了多光谱测温方法的数学模型,阐述了基于插值法和最小二乘法的固定发射率假设模型的数据处理方法,并指出了其局限性和改进方法。 落管测温系统包括光触发电路、定点测温和动态测温三个部分,其中动态测温是整个测温系统的关键。本文设计了一种能在被测物体发射率未知的情况下进行测温的红外温度计,用于定点测温,其测温范围为900~1800K,响应时间小于1ms,精度可达1%。根据液滴传热模型和经典形核理论,推导了实验中样品冷却速率和过冷度的计算方法,进而得出冷却速率和过冷度与液滴体积之间的关系。最后研究并确定出落管中双波长动态测温方案。对动态测温系统的工作波长及其带宽进行了优化设计,确定工作波长分别为0.8μm和0.95μm,带宽均为0.03μm。根据实际情况选择了硅PIN光电(?)极管作为系统的探测器。并针对动态测温的特点设计了相应的测量电路和软件,使系统达到落管环境中工作的要求,并通过实验验证了双波长测温法在落管中应用的可性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡瑞华,栾松,孙宁克;非接触测温的辐射测温法[J];大连轻工业学院学报;1997年01期
2 胡瑞华,栾松,孙宁克;发射率和温度同时测定的辐射测温仪[J];红外技术;1998年02期
3 吴云峰,叶玉堂,杨先明,秦宇伟,张雪琴;微小激光加工区辐射测温系统的调焦[J];中国激光;2005年05期
4 孙晓刚,戴景民,卢小东;非线性最小二乘法在多波长辐射测温中的应用[J];哈尔滨理工大学学报;1997年04期
5 胡瑞华,孙宁克;利用辅助手段消除辐射率影响的辐射测温法[J];大连轻工业学院学报;1996年03期
6 孙晓刚,戴景民,卢小冬;多波长辐射测温理论及其拟合误差的估计[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;1997年04期
7 孙毓星,褚载祥,陈守仁;半球镜反射器在辐射测温和材料发射率测量中的应用[J];红外与毫米波学报;1988年02期
8 王安全,程晓舫;辐射测温方法的表面温度场测量条件[J];中国科学技术大学学报;2002年03期
9 陈祖培;新的辐射测温方法研究——Ⅰ.辐射噪声的温度特性[J];红外与毫米波学报;1984年01期
10 段宇宁;辐射测温学研究进展[J];现代计量测试;1999年03期
11 程晓舫,王安全,符泰然;表面辐射测温方法的设计原理[J];光谱学与光谱分析;2003年02期
12 施德恒,刘玉芳;实时测温系统中激光光源优化选择的计算与分析[J];激光杂志;2000年06期
13 夏远飞;半导体激光器在实时测温系统中的应用[J];中国测试技术;2004年02期
14 刘玉芳,施德恒,陈玉科,李振新,郭峰;一种实用化实时测温系统激光光源的最佳选择[J];红外与毫米波学报;2003年04期
15 符泰然;程晓舫;钟茂华;杨臧健;;辐射测温中光谱发射率的表征描述[J];光谱学与光谱分析;2008年01期
16 万志;任建伟;李宪圣;刘则洵;;一种红外光谱发射率测量装置的研制[J];发光学报;2008年01期
17 张大舜;于洋;陈亮;;粗糙表面的发射率特性研究[J];沈阳理工大学学报;2006年03期
18 郑君;顾云军;陈其峰;陈志云;;瞬时多光谱辐射测温方法[J];光子学报;2009年11期
19 符泰然;程晓舫;钟茂华;杨臧健;;谱色测温法的温度场分区讨论[J];光谱学与光谱分析;2006年12期
20 刘玉芳;胡壮丽;施德恒;;一种测量发射率的实验装置[J];光学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王景辉;原遵东;;辐射测温中干涉滤光片光谱透射比测量[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
2 郝小鹏;赵婉君;原遵东;王景辉;于帆;;900nm照度辐射温度计的性能和不确定度分析[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
3 陈亮;邹静;刘念;谢植;;BP神经网络在在线辐射测温中的应用[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅰ)[C];2008年
4 郝小鹏;原遵东;王景辉;陈进涛;叶子奎;;1.6微米近红外辐射温度计研制[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
5 姜世昌;;第七届国际工业与科学中温度和热测量学术讨论会TEMPMEKO’99简况[A];'99十一省(市)光学学术会议论文集[C];1999年
6 张才根;陈中恩;徐玲;罗霞芬;;一种高精度测量常温物体发射率的方法和装置[A];'99十一省(市)光学学术会议论文集[C];1999年
7 欧阳奇;陈登福;温良英;;基于机器视觉的发光体断面温度辐射测量方法[A];2008年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2008年
8 杨晨;郑登强;;航空发动机涡轮转子叶片表面温度测量研究[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
9 张娅丽;刘波;曹剑中;;红外热像仪测温成像方法研究及软件实现[A];2010振动与噪声测试峰会论文集[C];2010年
10 郭爱华;於蓓红;赵一倩;;800℃~1400℃黑体辐射源[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 胡建新;含硼推进剂固体火箭冲压发动机补燃室工作过程研究[D];国防科学技术大学;2006年
2 杨臧健;谱色测温系统的设计研究[D];中国科学技术大学;2009年
3 辛成运;温度场辐射测量及其标定研究[D];中国科学技术大学;2013年
4 宋扬;光谱发射率在线测量技术研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 蔡璐璐;基于黑体腔特性的光纤高温测试技术及系统的研究[D];燕山大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马东栋;基于红外/可见光技术的辐射测温技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 宁成达;Mie散射对多谱辐射测温的影响及修正[D];长春理工大学;2012年
3 胡馨月;多谱辐射测温的温度分布反演技术研究[D];长春理工大学;2013年
4 者明礼;智能化光纤传感测温系统的研制[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2002年
5 唐韬;辐射测温法及其在落管测温中的应用研究[D];西北工业大学;2005年
6 张崇关;红外辐射温度测量关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
7 蔡璐璐;双波长光纤辐射温度测量仪的设计及其应用技术的研究[D];燕山大学;2004年
8 范书彦;红外辐射测温精度与误差分析[D];长春理工大学;2006年
9 崔文丽;爆炸温度场重建技术研究[D];中北大学;2009年
10 高文星;水雾介质对连铸坯表面测温的影响及测温方法研究[D];重庆大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 ;中日“中高温辐射测温研究”获得成功[N];科技日报;2000年
2 肖英龙;国外钢水连续测温技术简介[N];世界金属导报;2004年
3 本报记者 杨蕾;先进计量技术阻击流感蔓延[N];中国质量报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978