非接触式温度测量论文-邢超,王帅,谢荣建,董德平

非接触式温度测量论文-邢超,王帅,谢荣建,董德平

导读:本文包含了非接触式温度测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:温度测量,纳米磁粒子,郎之万函数

非接触式温度测量论文文献综述

邢超,王帅,谢荣建,董德平[1](2019)在《纳米磁粒子应用于非接触式温度测量的研究》一文中研究指出借助纳米磁粒子,通过测量其在不同温度下一、叁次谐波幅值,使用郎之万函数达到求解温度的目的。首先对郎之万函数进行Taylor展开,进行简单的化简,然后根据正弦磁场下一、叁次谐波的求解方式,把郎之万函数代入其中,构建温度和一、叁次谐波幅值的函数关系。在较弱磁场的作用下,进行了叁组实验,分别在-5℃~0℃、-15℃~0℃以及-25℃~0℃上进行实验研究。通过与光纤温度计测试结果的对比,发现这种方法在-25℃~0℃这个温度区间内可以实现精确温度测量,其误差为0.02 K~0.2 K。(本文来源于《低温与超导》期刊2019年05期)

杨丽霞[2](2018)在《采用YSZ:Eu荧光物质进行等离子喷涂热障涂层的非接触温度测量》一文中研究指出热障涂层在诸如航空发动机和地面燃气轮机等许多涉及高热通或者高温的环境中显示出了非常广阔的应用前景。从根本上说,热障涂层的寿命由陶瓷层/金属粘结层界面的温度决定。因此,精确测量发动机操作环境下陶瓷层/金属粘结层界面的温度对预测热障涂层寿命、研究涂层失效机理以及设计理想的冷却系统至关重要。热像荧光温度测量技术已经被证明即使在恶劣环境下也能够非常有效地进行无接触、原位温度测量。热像荧光物质主要由镧系稀土元素掺杂陶瓷主材料组成,其中稀土元素为荧光中心。当这种技术应用于热障涂层中,且热像荧光物质为稀土元素改性热障涂层陶瓷层的成分时,荧光层可以被称为“传感层”,而热障涂层也可以被称为“传感热障涂层”。在脉冲光源的激发下,荧光物质的荧光信号显示出指数衰减的特征,并且衰减寿命随着温度的增加而缩短。通过测量衰减寿命,便可以获得荧光物质所在位置的温度信息。本文的目标是制备等离子喷涂传感热障涂层,并建立荧光测温系统,从而实现热障涂层陶瓷层/粘结层界面处温度的非接触测量。由于Eu与其它稀土元素相比具有更优异的温度性能,因此本文的主要研究对象为Eu掺杂氧化钇稳定氧化锆(YSZ)荧光层,荧光层位于未掺杂YSZ首层的底部。为了能够排除YSZ首层荧光信号对荧光层荧光信号的影响,本文首先研究了等离子喷涂未掺杂的YSZ首层的荧光性能,然后再进行以下叁个方面的研究:i)研究YSZ:Eu荧光层的荧光性能,包括荧光光谱、温度相关的荧光强度和荧光寿命,并将其与Dy掺杂的YSZ荧光层的荧光性能进行比较。与此同时,采用荧光信号与背景热辐射信号的比值(信背比)作为度量评价这两种荧光物质在等离子喷涂传感热障涂层内部的荧光测温性能。其中传感热障涂层的YSZ首层具有不同的厚度。由此又探讨了YSZ首层厚度对荧光测温性能的影响。结果显示温度测量上限主要受信背比的控制。YSZ首层的光衰减因子随着厚度的增加而显着增加。有趣的是,YSZ首层的光衰减因子随着温度的增加而逐渐减小,这有利于传感热障涂层内部温度的高温测量。ii)由于Eu~(3+)的荧光过程对主材料YSZ的晶体结构敏感,并且YSZ在高温长时间热处理后往往伴随有相变的发生。因此,本文系统地研究了不同晶体结构对YSZ:Eu荧光性能(荧光光谱和温度相关的荧光寿命)的影响,其中被研究的四种不同YSZ:Eu荧光物质分别具有单斜、四方、立方和δ晶体结构。结果发现,四种不同晶体结构的YSZ:Eu荧光物质的荧光光谱显示出了明显不同特征(峰的数量、峰的强度比及峰的位置),这种不同反映了Eu~(3+)的位置对称性。从光谱的特征可以得到,这四种荧光物质的Eu~(3+)位置对称性按照如下的顺序逐渐增加:单斜相的0YSZ:Eu、δ相的Zr_3Y_4O_(12):Eu、四方相的8YSZ:Eu和立方相的12YSZ:Eu。与此同时,荧光寿命也表现出了Eu~(3+)的位置对称性的相关性:随着Eu~(3+)位置对称性的增加,低温下(即温度低于热淬灭温度时)的荧光寿命和热淬灭温度都随之增加。iii)在燃气轮机、内燃机、发动机或者生成器等许多应用的服役过程中,热像荧光物质非常有可能处于一种氧气浓度变化的环境。要实现可靠的温度测量,荧光性能必须不受这一变化的影响。假若不能,这些荧光物质就无法用于温度测量,但却因此能够用于氧气浓度或者表面压力的测量。因此,本文最后研究了周围氧气浓度对YSZ:Eu荧光性能(荧光光谱、温度相关的荧光寿命和荧光强度)的影响。同样地,单斜、四方、立方和δ这四种不同晶体结构的YSZ:Eu荧光物质也被用于此项研究中。结果发现,这四种荧光物质的荧光寿命和荧光强度对氧气浓度敏感,而参考荧光物质Y_2SiO_5:Eu不受氧气浓度的影响。随着氧气浓度的增加,荧光寿命减短、强度减弱,显示出“氧气淬灭”的现象。Eu基荧光物质的“氧气淬灭”现象主要是由于主晶格中氧空位的存在。另外,这四种YSZ:Eu荧光物质的氧气浓度敏感性随着Eu~(3+)位置对称性的增加而减小,与预存的氧空位浓度关系不大。这些发现可以为将来应用于高温环境的氧气浓度/压力传感器的荧光物质选择和传感器设计提供非常有意义的指导。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01)

解乐,刘建国,程寅,桂华侨,陆亦怀[3](2017)在《一种非接触式道面温度测量系统研制》一文中研究指出道面温度是道面气象要素之一,也是判断道路表面状态的重要依据。测量道面温度的非接触式红外测温系统基于全辐射测温法,用热释电探测器接收道面红外辐射进行系统整体设计及数据分析,分别采用最小二乘法和BP神经网络算法进行标定。结果表明:叁层BP神经网络的拟合效果较好,系统测量误差在1%以内。通过外场实验并与PT100对比,相关系数达到0.999,能实现对道面温度的精准测量。(本文来源于《电子技术应用》期刊2017年06期)

贾冬义[4](2017)在《基于STC89C52单片机的非接触式温度测量设计》一文中研究指出基于单片机STC89C52控制技术实现红外温度的测量,采用TN9红外温度传感器来测量温度信号,其理论基础源于普朗克模型、维恩位移模型和Stefan-Boltzmann黑体模型。实现了非接触准确测量物体温度的目的。系统可具备回应速度快、测量精度高、测量范围广和可同时测量环境温度和目标温度的特点。(本文来源于《河套学院学报》期刊2017年01期)

李竹青[5](2016)在《运动目标表面温度非接触在线自动测量系统的研究》一文中研究指出近年来,我国制造业的发展速度非常之快,大部分产品的生产过程需要进行表面温度的测量。然而,对于运动物体表面温度的测量,目前几乎所有的企业都是通过人工手持红外测温仪跟踪被测目标来实现的。因此,研究设计一套自动测温系统,用来代替人工测温,从而降低人工劳动强度,提高测量精度,提高工作效率。本文以某大型PVC手套生产车间的生产线上匀速运动的手模的温度检测为例,主要从机械结构设计、电气控制系统设计和系统监控软件开发叁方面进行分析、设计与研究。机械结构设计的关键是随动跟踪机构的合理设计,采用回转运动式方案,通过对机构的分析与计算,设计出一种凸轮机构模型,红外测温传感器沿此凸轮机构轨迹的边缘跟随直线运动的物体运动,保证传感器与物体目标之间的距离不变,使传感器有足够的响应时间以准确测得运动物体表面的温度;电气控制部分采用基于可编程序逻辑控制器(PLC)的控制方案,关键是PLC程序的设计算法,将凸轮轨迹曲线分成多份,每份都对应一种控制电机脉冲输出频率,份数越多,传感器跟踪的越准确;系统监控软件开发的关键是通信方式的选择与通信参数的设置,选用RS-485串口连接的方式来实现S7-200 PLC与威纶通触摸屏之间的通信。通过上述研究,组建了实验室及自动测温系统,模拟运行状态良好,对实际测温系统的研发提供了重要的依据。但由于理论知识和实践经验的不足,此系统还需进一步改进,如跟踪轨迹曲线的完善及控制算法的进一步研究等。(本文来源于《河北科技大学》期刊2016-12-01)

薛彪,张可儿,岳明星[6](2016)在《基于单片机的非接触式温度测量仪设计》一文中研究指出采用集成红外传感器TN901、STC89C52单片机和外部显示器QC1602A设计一个较高精度的红外测温终端,给出了硬件设计原理和软件设计。该系统主要由热电传感器、显示输出等部分组成。单片机控制温度测量、接收测量数据、计算目标温度,通过LED显示结果。经验证,该终端的响应时间短,测量数据准确,实用价值高。(本文来源于《陇东学院学报》期刊2016年03期)

许睿[7](2016)在《基于声表面波的非接触无线温度测量系统研究》一文中研究指出随着现代工业与科学技术的快速发展,在许多特殊领域,对温度测量技术提出了新的要求。传统的液体温度计、热电偶温度传感器、比色温度计、红外测温仪等测量方法,无法很好地适用于某些特定领域的温度非接触实时测量。因此,研究发展新型的温度测量技术及系统,不仅具有重要的学术意义,而且在诸多领域具有广泛的实用价值。近年来,国内外开展了将声表面波(SAW)器件用于无线传感技术的研究,其中,利用SAW器件的谐振频率随温度变化的特性,可以实现温度的非接触无线测量。为此,本文将SAW谐振器和现场可编程门阵列(FPGA)相结合,开展了基于SAW谐振器和FPGA的非接触实时测温技术及系统研究。论文的主要研究内容和研究成果如下:本文提出和发展了一种基于SAW谐振器和FPGA的非接触实时测温新方法。该方法采用SAW谐振器作为温度传感器,根据谐振频率随温度变化的特性实现温度的非接触实时传感;利用信号发射集成芯片与信号接收集成芯片,提高了信号收发与处理电路的集成度和稳定性;首次采用FPGA开发板,以振幅键控方式(ASK)而不是机械开关切换的方式,实现发射信号与接收信号之间的高速切换,并使强发射信号不再对微弱的接收信号产生干扰,显着提高了系统的响应速度和测量性能。研究建立了一套新型的非接触温度实时测量与监控系统。该系统由FPGA开发板、ASK控制端口、信号发射与功率放大电路模块、射频发射与接收天线、SAW温度传感器、信号接收与差频电路模块、计算机及软件等部分组成。当FPGA输出的ASK控制信号为高电平时,信号发射电路模块产生中心频率约为433MHz的高频发射信号,通过功率放大模块将信号放大到10 mW左右,由工字形天线发射出去(TS信号);SAW谐振器上的螺旋形天线接收到此信号后,通过叉指换能器(IDT)激励SAW谐振器产生声表面波。当ASK信号变为低电平时,TS信号瞬间停止发射,但SAW谐振器谐振产生的声表面波仍将持续一小段时间,并通过与SAW谐振器相连的螺旋天线发射出去,被工字天线接收(RS信号)。信号接收与差频电路将该信号与本征信号进行差频,得到的中频信号(IS信号)可以直接由A/D接口采样输入到FPGA模块,并经FPGA数据处理后传输到计算机,编写的软件将IS信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到频率fIs;该频率值与被测对象的温度一一对应,据此即可实时测量和监控温度值。对研制的基于SAW与FPGA的无线温度测量与监控系统开展了性能实验研究,用恒温板对不同温度下SAW温度传感器的谐振频率进行测定,实验结果表明,该系统可测量的最高温度达120℃,谐振频率一温度系数平均值为-5.7 kHz/℃,温度测量分辨率优于0.50℃。利用该系统对大功率激光器的温度进行了非接触实时测量与监控,得到满意的实验结果,证明该系统具有非接触、实时、精度高等优点,为实现光电、机电、机械、电力电子等设备的实时温度测量、监控及安全报警等提供了新的方法与途径。(本文来源于《浙江大学》期刊2016-01-08)

龚恒,张建军,陈睿[8](2015)在《基于MATLAB热处理温度非接触式测量系统设计研究》一文中研究指出在数字图像处理技术应用于温度非接触式测量原理研究的基础上,建立目标物辐射图像灰度值有关物体温度和辐射波长的函数关系式.基于MATLAB软件平台和热辐射原理和光学成像原理,运用GUI编程设计了一套碳钢热处理温度非接触式测量系统,实现对加热工件温度的非接触测量,该系统可实时完成对目标物图像采集存储和处理,并同时完成温度和误差计算,实验表明,该系统可实时测量高温工件温度,动态响应好,热惯性低,抗干扰性和精度较高.(本文来源于《西南大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

A.TASKESEN,K.KUTUKDE[9](2015)在《B_4C增强铝基复合材料钻削温度的非接触测量和多目标分析(英文)》一文中研究指出采用光学高温计对在不同钻削条件下的B4C金属基复合材料的钻削温度进行非接触测量。研究了颗粒含量、切削速度、进给速率和刀具材料对最高钻削温度的影响。基于最高切削温度和刀具磨损对钻削参数进行优化。结果表明:对最高切削温度影响最大的因素主要为颗粒含量、进给速率以及切削速率与颗粒含量间的相互作用。切削速率与切削材料对最高切削温度的影响相对较小。当颗粒含量较小,切削速度较低,进给速率较高,利用硬质合金刀具时,切削温度较低。采用优化后的钻削参数可以获得较低的切削温度和较小的刀具磨损。(本文来源于《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》期刊2015年01期)

方潮海,叶良伟,朱丽军[10](2014)在《基于单片机的非接触式红外温度测量仪的研究》一文中研究指出本装置采用的是以STC89C51单片机为核心控制非接触式的红外测温仪。其中红外测温器的模块采用应用范围较广的TO-39封装的MLX90614系列,利用先进的低噪音放大器,一枚17-bitADC以及功能强大的DSP元件,从而实现高精度的测量。(本文来源于《科技风》期刊2014年14期)

非接触式温度测量论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

热障涂层在诸如航空发动机和地面燃气轮机等许多涉及高热通或者高温的环境中显示出了非常广阔的应用前景。从根本上说,热障涂层的寿命由陶瓷层/金属粘结层界面的温度决定。因此,精确测量发动机操作环境下陶瓷层/金属粘结层界面的温度对预测热障涂层寿命、研究涂层失效机理以及设计理想的冷却系统至关重要。热像荧光温度测量技术已经被证明即使在恶劣环境下也能够非常有效地进行无接触、原位温度测量。热像荧光物质主要由镧系稀土元素掺杂陶瓷主材料组成,其中稀土元素为荧光中心。当这种技术应用于热障涂层中,且热像荧光物质为稀土元素改性热障涂层陶瓷层的成分时,荧光层可以被称为“传感层”,而热障涂层也可以被称为“传感热障涂层”。在脉冲光源的激发下,荧光物质的荧光信号显示出指数衰减的特征,并且衰减寿命随着温度的增加而缩短。通过测量衰减寿命,便可以获得荧光物质所在位置的温度信息。本文的目标是制备等离子喷涂传感热障涂层,并建立荧光测温系统,从而实现热障涂层陶瓷层/粘结层界面处温度的非接触测量。由于Eu与其它稀土元素相比具有更优异的温度性能,因此本文的主要研究对象为Eu掺杂氧化钇稳定氧化锆(YSZ)荧光层,荧光层位于未掺杂YSZ首层的底部。为了能够排除YSZ首层荧光信号对荧光层荧光信号的影响,本文首先研究了等离子喷涂未掺杂的YSZ首层的荧光性能,然后再进行以下叁个方面的研究:i)研究YSZ:Eu荧光层的荧光性能,包括荧光光谱、温度相关的荧光强度和荧光寿命,并将其与Dy掺杂的YSZ荧光层的荧光性能进行比较。与此同时,采用荧光信号与背景热辐射信号的比值(信背比)作为度量评价这两种荧光物质在等离子喷涂传感热障涂层内部的荧光测温性能。其中传感热障涂层的YSZ首层具有不同的厚度。由此又探讨了YSZ首层厚度对荧光测温性能的影响。结果显示温度测量上限主要受信背比的控制。YSZ首层的光衰减因子随着厚度的增加而显着增加。有趣的是,YSZ首层的光衰减因子随着温度的增加而逐渐减小,这有利于传感热障涂层内部温度的高温测量。ii)由于Eu~(3+)的荧光过程对主材料YSZ的晶体结构敏感,并且YSZ在高温长时间热处理后往往伴随有相变的发生。因此,本文系统地研究了不同晶体结构对YSZ:Eu荧光性能(荧光光谱和温度相关的荧光寿命)的影响,其中被研究的四种不同YSZ:Eu荧光物质分别具有单斜、四方、立方和δ晶体结构。结果发现,四种不同晶体结构的YSZ:Eu荧光物质的荧光光谱显示出了明显不同特征(峰的数量、峰的强度比及峰的位置),这种不同反映了Eu~(3+)的位置对称性。从光谱的特征可以得到,这四种荧光物质的Eu~(3+)位置对称性按照如下的顺序逐渐增加:单斜相的0YSZ:Eu、δ相的Zr_3Y_4O_(12):Eu、四方相的8YSZ:Eu和立方相的12YSZ:Eu。与此同时,荧光寿命也表现出了Eu~(3+)的位置对称性的相关性:随着Eu~(3+)位置对称性的增加,低温下(即温度低于热淬灭温度时)的荧光寿命和热淬灭温度都随之增加。iii)在燃气轮机、内燃机、发动机或者生成器等许多应用的服役过程中,热像荧光物质非常有可能处于一种氧气浓度变化的环境。要实现可靠的温度测量,荧光性能必须不受这一变化的影响。假若不能,这些荧光物质就无法用于温度测量,但却因此能够用于氧气浓度或者表面压力的测量。因此,本文最后研究了周围氧气浓度对YSZ:Eu荧光性能(荧光光谱、温度相关的荧光寿命和荧光强度)的影响。同样地,单斜、四方、立方和δ这四种不同晶体结构的YSZ:Eu荧光物质也被用于此项研究中。结果发现,这四种荧光物质的荧光寿命和荧光强度对氧气浓度敏感,而参考荧光物质Y_2SiO_5:Eu不受氧气浓度的影响。随着氧气浓度的增加,荧光寿命减短、强度减弱,显示出“氧气淬灭”的现象。Eu基荧光物质的“氧气淬灭”现象主要是由于主晶格中氧空位的存在。另外,这四种YSZ:Eu荧光物质的氧气浓度敏感性随着Eu~(3+)位置对称性的增加而减小,与预存的氧空位浓度关系不大。这些发现可以为将来应用于高温环境的氧气浓度/压力传感器的荧光物质选择和传感器设计提供非常有意义的指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

非接触式温度测量论文参考文献

[1].邢超,王帅,谢荣建,董德平.纳米磁粒子应用于非接触式温度测量的研究[J].低温与超导.2019

[2].杨丽霞.采用YSZ:Eu荧光物质进行等离子喷涂热障涂层的非接触温度测量[D].上海交通大学.2018

[3].解乐,刘建国,程寅,桂华侨,陆亦怀.一种非接触式道面温度测量系统研制[J].电子技术应用.2017

[4].贾冬义.基于STC89C52单片机的非接触式温度测量设计[J].河套学院学报.2017

[5].李竹青.运动目标表面温度非接触在线自动测量系统的研究[D].河北科技大学.2016

[6].薛彪,张可儿,岳明星.基于单片机的非接触式温度测量仪设计[J].陇东学院学报.2016

[7].许睿.基于声表面波的非接触无线温度测量系统研究[D].浙江大学.2016

[8].龚恒,张建军,陈睿.基于MATLAB热处理温度非接触式测量系统设计研究[J].西南大学学报(自然科学版).2015

[9].A.TASKESEN,K.KUTUKDE.B_4C增强铝基复合材料钻削温度的非接触测量和多目标分析(英文)[J].TransactionsofNonferrousMetalsSocietyofChina.2015

[10].方潮海,叶良伟,朱丽军.基于单片机的非接触式红外温度测量仪的研究[J].科技风.2014

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