基于红外技术的高射炮发射过程炮管温度测量

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1、学校代号10532学号S1009G116分类号密级公开硕士学位论文基于红外技术的高射炮发射过程炮管温度测量学位申请人姓名海啸培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称朱志杰副教授学科专业仪器科学与技术研究方向检测技术与仪器论文提交日期2015年4月20日学校代号：10532学号：S1009G116密级：公开湖南大学硕士学位论文基于红外技术的高射炮发射过程炮管温度测量学位申请人姓名：海啸导师姓名及职称：朱志杰副教授培养单位：电气与信息工程学院专业名称：仪器科学与技术论文提交日期：2015年4月20日论文答辩

2、日期：2015年5月9日答辩委员会主席：滕召胜教授TheTemperatureMeasuringontheBarreloftheAnti-aircraftGunDuringFiringBasedonInfraredTechnologybyHAIXiaoB.E.(HunanUniversity)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinInstrumentScie

3、nceandTechnologyintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorAssociateProfessorZHUZhijieApril,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导Ｆ独立进行研究。所取得的研究成果除／文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出。重要贡献的个人和集体，巧已在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律后果由

4、本人承担。＾／＾：又作者签名：日期年去月Ｈ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、化用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电了版，允许论文被益阅和借阔。本人授权湖南大学可臥将本学位论文的全部或部分１＾内容编入有关数据库进行检索？采用影印、缩印或扫描等复制乎段，可＾保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、侃密□，巧年解密盾适用本授秋书。２、不保密囚。。”（请在上相应方框内打Ｖ）不＇＂来心年尸月作者签名：衾日

5、期：日－导师签名：參是尤曰期：＞パ午ｒ月ミ。曰１基于红外技术的高射炮发射瞬间炮管温度测量摘要高射炮发射时，炮管温度急剧上升，炮管的材质、长度和管壁厚度决定了炮管所能承受的最高温度值。高射炮发射时，炮弹内的火药爆炸产生大量的热能和气体，瞬间形成高温、高压的环境。尤其是连续发射的条件下，炮管温度的升高更为明显。炮管温度过高会造成炮管膛内压力下降、炮弹初速度降低、射击精度下降，当这些情况严重至一定程度，炮管就报废了。因此，炮管在发射时所能承受的最高温度值必然是衡量高射炮品质的重要指标之一。根据高

6、射炮发射时的炮管温度测量特点，针对传统接触式炮管温度测量系统存在的操作复杂、器件容易损坏等缺点，本文设计了一种基于双波长比色测温原理的红外测温系统，该系统采用了红外光学测温系统等硬件与计算机虚拟仪器LabVIEW相结合的方案，实现对高射炮发射过程炮管温度的测量。同时，该系统还具有数据无线传输的功能，有助于数据的存储和管理。本文设计的测温系统，主要由温度数据的采集、温度数据的处理以及温度数据的传输三部分组成。利用发热物体会向外发射红外能量的原理，选择合适的红外探测器，对被测物体在不同波长下发出的红外能量进

7、行采集，采集到的能量数据由数据采集卡传送至计算机，利用LabVIEW软件，根据比色测温的原理进行数据处理，实现双波长比色测温。针对传统比色测温中存在的误差，本文摒弃了修正物体发射率的方法，而是运用最小二乘法和三次样条插值法对误差进行分析处理，得到相应的误差拟合曲线公式。实验验证，三次样条插值法使得误差最小，更具有实际工程意义。系统还可以通过无线传输模块把数据传送至远端的工作人员进行观测和处理。本文设计的温度测量系统，在实验室情况下进行了实验验证。实验数据结果表明了该测温系统的实时性好、准确性高和稳定性强

8、的特点，能够满足高射炮发射时炮管温度测量的要求。关键词：高射炮；红外测温；比色测温；虚拟仪器；三次样条插值；无线数据传输II硕士毕业论文AbstractDuringtheanti-aircraftgunfiring,thebarreltemperaturerisessharply.Thehighesttemperatureofanti-aircraftgunbarrelcanbearisdecidedbythematerialandthel