正文描述:《双罩法发射率在线测量系统的研究开发》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、华中科技大学硕士学位论文摘要发射率是描述物质热辐射特性的重要参数,在非接触测温、航空航天、太阳能及军事隐身等领域都有广泛应用。发射率在线测量对于非接触测温有重要意义,但是高温强震动的应用环境对测量提出了很高的要求。因此,各国研究人员积极开发基于不同原理的发射率测量系统。基于双罩法的发射率测量系统具有结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰性强等诸多优点,成为一种高性能的发射率测量装置。本文介绍了热辐射的基本定律,据此阐述了双罩法的基本原理。通过与光子型敏感器件对比,确定了红外热电堆作为辐射能量传感器,并在双罩法的基础上改进,通过对
2、发射率在线测量模型进行误差分析,建立系统误差因素模型。根据测量原理确定了系统总体方案由传感器结构、电子电路和软件系统三部分组成,充分考虑应用环境要求设计了传感器结构,并对测量电路进行详细设计介绍,包括能量测量模块、温度测量模块、CPU模块和通信电源模块等,着重分析了电路的可靠性与测量的准确性。同时,简要介绍了嵌入式软件、显示界面软件以及数据滤波算法的总体流程图。建立了试验平台,并对补偿模型中的系数的准确性进行了验证试验,同时考察了测量系统的一致性与重复性。与热像仪测量方法的对比试验与现场试验结果表明:测量系统能够满足一定
3、的条件下的发射率在线测量需要,能够适应应用现场高温强震动的恶劣环境。关键词:双罩法温度补偿可靠性对比试验I华中科技大学硕士学位论文AbstractEmissivityisanimportantparametertodescribethecharacteristicofthermalradiation.Itisextensiveusedinthefieldofaerospace,non-contacttemperaturemeasurement,militarystealthandsolarenergy.On-lineme
4、asurementofemissivityissignificanttothenon-contacttemperaturemeasurement,butapplicationenvironmentofhightemperatureandstrongvibrationmakesthemeasurementmoredifficult.Therefore,researchersallaroundtheworldhavedevelopedemissivitydetectorsbasedonvariouskindsoftheori
5、eswithenthusiasm.Measurementsystembasedondual-detectormethodhasbeenanewhigh-performanceemissivitydetectorduetosimplestructure,highsensitivity,anti-electromagneticinterferenceandotheradvantages.Firstly,thisthesisintroducesthebasiclawofthermalradiation,andillustrat
6、esthefundamentalprincipleofdual-detectormethod.Determinetheinfraredthermopileastheradiationenergysensorbycomparingwiththephotonsensitivedevice.Andbuildasystemerrorfactormodelthroughtheerroranalysisofon-lineemissivitymeasurementmodelbasedonthedual-detectormethod.S
7、econdly,accordingtothemeasuringprincipleconfirmedsystemoverallschemethatthesystemconsistsofthreeparts,sensorsystem,electroniccircuitandsoftwaresystem.Designthesensorsystemconsideringtherequirementofapplicationenvironment.Designthemeasuringcircuitalso,includingthe
8、energymeasurementmodule,thetemperaturemeasurementmodule,CPUmoduleandthepower-communicationmodule.Andanalyzethecircuitreliabilityandaccuracyofthesystem.Meanwhil
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