山西省回国留学人员科研经费资助项目(2012-068)
- 作品数：14 被引量：37H指数：3
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- 相关机构：中北大学更多>>
- 发文基金：山西省回国留学人员科研经费资助项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术机械工程更多>>
- 基于比色原理的瞬态温度测试系统被引量：1
- 2017年
- 针对传统瞬态温度测试中存在的破坏被测温度场分布、使用寿命短、响应速度低等问题,设计一种基于比色原理的瞬态温度测试系统。介绍系统的结构以及测温原理,为提高整个系统的易用性,对系统进行小型化设计。其中,对滤光片与两象限探测器进行一体化设计,利用单片机完成实验数据的处理以及结果的实时显示,最后对整个系统进行封装。由高温黑体炉对系统进行静态标定来获得系统的静态系数K。在实验室环境中,利用氢氧焰机加热靶体的方式模拟瞬态温度场。同时利用已标定过的比色测温系统以及红外测温仪Modline5测量瞬态温度,在600~1 200℃的测温范围内,两者的误差<1%,可以满足瞬态温度测试的要求。
- 朱江江郝晓剑周汉昌
- 关键词：光学器件单片机测温精度
- 基于比色法的瞬态温度测试装置设计
- 2017年
- 为解决传统接触式测温中存在的破坏温度场、装置布线不便且需要回收读数等问题,设计了一套瞬态温度测试装置。该装置基于比色测温原理,主要由光学系统、二象限探测器、光电放大电路以及单片机STM32组成。其中利用STM32单片机设计了无线数据传输模块,以保证实验数据的实时传输与测试温度的实时显示,大大削弱了测试环境的影响,提高了装置的易用性。利用该装置在实验室环境中进行了瞬态温度的测试实验,并与红外测温仪进行了实验结果的对比。选择了其中6个时间节点进行了测试结果的分析,结果表明:比色测温装置与红外测温仪的相对误差均小于1.2%,能够满足温度测试的需求。
- 郝晓剑朱江江周汉昌
- 关键词：光电子学单片机无线数据传输
- 瞬态表面温度传感器超高温外推测试技术研究被引量：7
- 2013年
- 提出利用外推法拓宽蓝宝石光纤黑体腔高温传感器测量范围,通过分析蓝宝石光纤黑体腔的导热规律建立了瞬态受热的黑体腔外推模型,利用分离变量法对外推模型进行求解,得到传感器的测温上限为3 005℃.设计完成了外推方法的实验验证,利用大功率高频可调制CO2激光脉冲作为1 500℃高温阶跃输入信号测得该传感器时间常数为10-2s数量级。利用同一激光脉冲作为热源、用该传感器和校准过的高速红外测温仪同时测得的黑体腔内外膜层温度变化曲线,验证了外推模型及方法的正确性。
- 郝晓剑郝丽娜周汉昌姜三平李园
- 关键词：仪器仪表技术外推法
- 智能比色测温系统
- 2013年
- 针对比色测温技术的输入与输出的非线性特性导致难以自动化的问题,设计了一种新颖的智能比色测温系统,介绍了该系统的测温原理及结构,提出利用查表法和对分搜索进行软件设计,采用插值计算来确定温度,从而实现两路输出电压向温度值的智能计算。它具有体积小、响应快等优点,且大大减小发射率变化带来的干扰,能够实时显示温度,保证了较高的测温精度。
- 闫白郝晓剑周汉昌
- 关键词：比色测温查表法自动化
- 基于热电偶动态校准系统的半导体激光器上升时间测试分析被引量：3
- 2014年
- 介绍利用大功率半导体激光器作为温度发生装置,发出脉冲激光使被校准热电偶表面产生准阶跃温度变化的信号,用响应速度快的红外探测器和响应慢的被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,最终以前者测得的值作为真值来校准后者的新的动态校准系统。为了能够测试响应速度快的热电偶,需要测试温度发生装置的响应时间,因此提出了选用响应速度快的光敏二极管作为光电探测器件,通过搭建测试电路,获得激光器上升时间的测试方法。并针对波长为980 nm的大功率半导体激光器进行测试,给出测试结果。试验表明,该半导体激光器的上升时间为纳秒级别,可以实现对时间常数为微秒级别热电偶的动态校准。
- 杨宇
- 关键词：半导体激光器动态校准温度传感器
- 基于比色法的纯镁及镁合金燃点测试系统被引量：1
- 2013年
- 针对纯镁及镁合金的燃点难判定及热电偶测量破坏被测温度场分布、使用寿命短、难以小型化等问题,设计了一种新的比色测温装置。介绍了装置的基本结构及测温原理;提出了根据装置接收的两路光辐射变化的拐点来确定其起燃时间的方法,其对应温度即为燃点温度;利用光纤光谱仪测量纯镁燃烧前后的光谱作为系统波长和带宽选取的参考,计算发射率比值并将其用于温度修正;利用中温黑体炉对比色测温装置进行静态标定,获得静态灵敏度系数;最后以CO_2激光器作为热源来点燃纯镁和镁合金AZ91D,同时用比色测温装置和红外测温仪进行燃点测试。实验结果表明,纯镁和镁合金AZ91D测量结果的相对误差分别为1.43%和1.08%。
- 闫白郝晓剑周汉昌
- 关键词：纯镁镁合金比色测温燃点CO2激光器
- 基于热电偶动态校准的非线性拟合方法研究被引量：7
- 2014年
- 为了提高热电偶动态校准的准确性,采用半导体激光器、红外探测器和被校准热电偶组成新的热电偶动态校准系统,分析了动态校准中红外探测器静态校准目的。根据反向传播神经网络原理,确定了反向传播神经网络的结构和参量,同时针对普通K型铠装热电偶进行了动态校准实验,得到红外探测器静态校准数据,由此数据采用最小二乘法和反向传播神经网络分别进行数据的非线性拟合,对两种方法的拟合结果进行了分析,并给出了拟合曲线。结果表明,在样本数据少、分布不均匀的情况下,反向传播神经网络拟合效果优于传统的最小二乘法,减小了由于数据拟合所带来的误差,能够更加准确地获得热电偶动态特性,实现热电偶动态补偿。这一研究结果对于热电偶动态特性研究具有重要的参考价值。
- 杨宇郝晓剑武耀艳周汉昌
- 关键词：静态校准反向传播神经网络
- 热电偶动态校准及动态补偿技术研究被引量：6
- 2013年
- 介绍了利用大功率半导体激光器发出的脉冲激光作为激励源,使被校准热电偶表面产生温升,用响应速度快的红外探测器和对被校准热电偶同时对此温度变化信号进行探测,由于红外探测器的频率响应优于被校准热电偶频率响应,因此,以前者测得的值作为真值来校准后者的动态校准系统。利用该系统对普通K型铠装热电偶进行了动态校准,得到红外探测器和被校准热电偶温度-时间的曲线。热电偶补偿环节采用动态补偿滤波器进行建模,由测得的数据曲线来确定滤波器的阶次和参数,从而确立模型结构,并利用交叉检验法检验模型的正确性。试验表明:通过动态补偿模型减小了热电偶的动态误差,使之更接近于实际值,并给出了普通K型铠装热电偶补偿曲线。
- 杨宇郝晓剑周汉昌
- 关键词：热电偶动态校准动态补偿
- 镁合金燃点测试系统被引量：2
- 2016年
- 该文介绍一种基于比色测温法的镁及镁合金燃点测试系统,提出以镁燃烧时辐射量突变点为镁及镁合金燃点的测试方法并以之设计燃点定位程序,该系统由物镜、场镜、滤光片、四象限探测器、单片机以及液晶屏组成,系统能够快速准确地定位并计算镁及镁合金起燃时的温度,简化传统镁合金燃点测试程序,可以为镁合金阻燃技术提供可靠数据。用该系统对纯镁、AZ80、AZ80+Nd 3种镁合金进行燃点测试并与红外测温仪(OS4000)的测试结果进行比对,并计算其比对试验差异值,经测试该系统燃点定位精度达到0.01℃,3种镁合金比对试验差异值分别为0.75,0.99,0.95,测试结果与红外测温仪测试结果无显著差异,系统多次测试不确定度优于红外测温仪。
- 王萌萌郝晓剑周汉昌
- 关键词：镁合金四象限探测器单片机
- 基于CCD辐射能图像的爆炸温度场技术研究被引量：3
- 2017年
- 温度测量技术与国防、军事、科研、工业生产等息息相关,许多炸弹都依靠爆炸中产生的温度造成伤害,爆炸温度场的测量对于爆炸威力的研究至关重要。针对爆炸过程中反应剧烈、温度高、速度快、难于直接测得温度分布的问题,提出非接触辐射测温法,在爆炸场周围设置多个CCD图像探测器件,测试场空间位置的灰度值图像。通过对辐射测温原理的深入了解,根据对应标定好的灰度与辐射强度关系建立数学模型,并对测量系统的模型进行简化处理,运用遗传算法构建模型。最后,将求得数据与实际数据相比较,进行效果分析。结果最优值误差在10~30℃之间,可以较好地表示温度场。
- 郭晓杰郝晓剑周汉昌
- 关键词：遗传算法
