航空发动机红外测温监控技术研究与系统设计

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1、硕士学位论文ｆｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ■ｍ灣航空发动机红外测温监控技术：？年级ｍ—厘鐘ｆｅ？．—＿姓名＾＾申请学位级别＿＿Ｘ￡Ｍ±专业电子与通信工程国内图书分类号：ＴＮ２１９密级：公开３国际图书分类号：６２１．西南交通大学研究生学位论文航空发动机红外测温监控技术研究与系统设计年级２０１２级姓名杜欣悦申请学位级别工程硕士专业电子与通信工程指导老师邓平教授二零一五年四月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＮ２１９Ｕ．Ｄ．Ｃ：

2、６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＳｔｕｄｙａｎｄＳｙｓｔｅｍＤｅｓｉｎｏｆＡｅｒｏｅｎｇｉｎｅｇＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏＢａｓｅｄｏｎＩｎｆｒａｒｅｄｇｙＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＤｕＸｉｎｙｕｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅｇｐｐｇＳｅｃｉａｌｉ；ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＣｏｍｍ

3、ｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｔｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＤｅｎＰｉｎｇＡｒｉｌ０４，２０１５ｐ西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本，允许论文被查阅和借阅人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密用本授权书。（请在以

4、上方框内打学位论文作者签名：指导老师签名：，曰期、：曰期：－Ｓ叫西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．基于对航空发动机测温及监控技术特点及国内外现状的分析，详细阐述了红外测温热像仪的选型及测温方法的确定过程，为测温监控系统总体设计做好铺垫；２．根据发动机试车试验环境和测温需求的分析，以及具备的测试、监控设备和条件一，设计、搭建了套由前端釆集设备、工控计算机、输出设备组成的红外测温监控系统；３．对发动机试车过程中的可能产生的测温误差进行了分析，对环境福射引起的

5、测温结果偏差的因素进行了数值简化，利用修正系数进行校正。通过对高温火焰发射率的测量实验，验证了通过确定火焰发射率以及温度补偿方法，能够使该系统达到较高的测温精度；４．在系统软件方面，设计、实现了能稳定运行的集成上位机软件。采用多线程并行处理技术完成了具有图像采集、实时图像处理、温度数据的计算与修正、数据存储以及监控与报警等功能模块的上位机软件的设计与实现。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

6、对本文的研究做出贡献的个人和集体，均巳在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：日期：对西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要我国对航空发动机的试车状态监控的需求越来越高，传统的发动机工作温度监控方法由于不能全面、直观、迅速地给出发动机试车过程中的温度分布，无法及时发现试车过程中出现的异常，因此已经不能满足当前的测试需求。目前，利用红外成像测温技术可以远距离、不解体、不停电、实时、准确地在线测温与监控，具有传统方法不可比拟的优势。为此，本文基于红外福

7、射测温原理，从红外测温热像仪的选型、测温方法的分析筛选以及测温误差补偿方法的研究出发一，设计、搭建了套针对航空发动机的红外测温监控系统，并完成了具有强大功能的上位机软件的设计与实现。首先，本文从红外测温基础理论出发，详细分析了当前几种红外辐射测温方法的优缺点，并根据实际应用需求和目标温度特性，选择相应的红外探测器作为主要的测试设备，并完成了航空发动机测温监控系统的总体设计和系统组成。其次，从红外测温影响因素出发，对发动机试车过程中的可能产生的测温误差进行了分析，并且提出了相应的温度补偿方法，并通过对高温火焰发射率的测量实

8、验，验证了通过确定火焰发射率以及温度补偿方法，使得测温精度达到了測温读数的５％以内。然后，根据试车监控中的软件