利用非接触红外测温技术测量火焰温度

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1、天津理工大学硕士学位论文利用非接触红外测温技术测量火焰温度姓名：李响申请学位级别：硕士专业：光学工程指导教师：魏臻20100101摘要火焰温度是燃烧过程中最重要的热力学参数之一。现今，国家大力提倡节能减排。汽车工业方面，提倡降低汽车的尾气排放，鼓励开发设计低污染的、高效的新型车用发动机；煤电产业方面，倡导提高电站燃煤锅炉煤粉燃烧的稳定性、清洁性及经济性。而火焰温度不仅关系到燃烧效率和燃烧的稳定性，还关系到污染物的生成和排放。火焰温度测量技术的研究有助于提高燃烧效率，改善燃烧性能，从而减少污染。此外，对

2、于各种战略战术武器发射平台的设计，发动机燃气流的火焰温度直接影响着设计指标和达到指标的途径。因此，准确的测量火焰温度，无论对汽车、煤电工业，还是战略战术武器发射平台都有重要的意义。作为一种重要的火焰温度测量方法，非接触红外测温可充分利用火焰自身辐射特性，在测温范围、准确度、适应性、选择性及物理量综合测量等方面有不可比拟的优势。本文在现有红外测温方法基础上，以增大测温范围、提高测量准确度和适应性为主要目的，设计出可适用于复杂环境、准确度高、稳定的测量系统。火焰温度测量系统的硬件设计部分，首先对火焰的红外

3、光谱进行了测量，确定了双波长的选取范围，作为选择红外光学探测器的选择依据；然后对探测器接收到的信号进行了调理，主要涉及到信号的放大，滤波以及整形；最后选择合适的数据采集卡，将信号输入计算机，待后续处理。火焰温度测量系统的软件设计部分，运用LabVIEW软件，设计了包括双通道数据采集功能模块、双波长测温功能实现模块、数据保存模块、数据回放功能模块以及仪器标定功能模块在内的五个系统模块，实现了双波长测温功能。利用该系统对蜡烛火焰进行了实际测量，针对测量值与参考标准值对误差进行分析，并提出改进方法。关键词：

4、红外测温火焰温度双波长测温LabVIEWAbstractFlametemperatureisoneofthemostimportantthermodynamicparametersinburnlngprocess．Nowadays．energysavingandemissionreductionarestronglyadvocated·JntheautcImobileindustry,itisadvocatedreducingtheemissionofcarexhaust．Andthedesignan

5、ddevelopmentofhighefficiency,newandcleanervehicleengineareencouraged·Inthecoalandpowerindustries，itisadvocatedimprovingthestability,cleanlinessandeconomyofthecombustionefficiencyinthecoal—firedpowerstation．Theflametemperaturemeasurementteclmologyresearc

6、hishelpfultoimprovecombustionefficiency,improvecombustionandtoreducepollution．Inaddition，foravarietyofstrategicandtacticalweaponslaunchpIat姗mdesi譬阻，thedesignspecificationsandthewaystomeetthedesigntargetsCanbeaffecteddirectelybythetemperatureoftheengines

7、gasflow．Therefore，theaccuratemeasurementotflametemperatureisanimportantsignificancetotheautomobileindustry,thecoalandpowerindustriesandthestrategicandtacticalweaponlaunchplatform．TheflameradiationcharacteristicsoftheirowncanbetakenfullyadvantageofbyNon—

8、contactin矗．aredthermometrictechniques，whichisallimportantmethodofflametemperaturemeasurement．Thereareunparalleledadvantagesinthetemperature啪ge，accuracy,adaptability．selectivityandthecomprehensivemeasurementofphysicalquantltles·Ba