声学法论文-王肖梦,张世平,沈国清,李铁林,杨庚

声学法论文-王肖梦,张世平,沈国清,李铁林,杨庚

导读:本文包含了声学法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:声学法,光学法,电容法,汽轮机

声学法论文文献综述

王肖梦,张世平,沈国清,李铁林,杨庚[1](2019)在《声学法监测汽轮机末级蒸汽湿度可行性研究》一文中研究指出0引言电力工业是现代化国家的基础工业之一,汽轮机在电力工业中占有重要地位。常规火电机组凝汽式汽轮机低压缸的末几级工作在湿蒸汽区,较大的蒸汽湿度会使得蒸汽中的水分侵蚀和冲击汽轮机动叶,威胁汽轮机的安全运行,蒸汽湿度给汽轮机运行经济性和可靠性方面带来的影响不可低估。另外,火力发电厂中,湿蒸汽区蒸汽压力和温度不再是独立参数,处于湿蒸汽区的汽轮机排汽的湿度不能直接通过状态参数确定,排汽焓值及汽轮机的相(本文来源于《2019年全国声学大会论文集》期刊2019-09-21)

郭淼[2](2019)在《基于声学法的堆积生物质温度测量研究》一文中研究指出生物质作为一种清洁能源正在受到广泛应用。生物质燃料储存中容易发生自加热现象,发现不及时就会导致自燃,引起火灾。因此需要对其内部温度进行连续监测。现有接触式测温传感器如热电偶容易由于周围生物质压力而被移动、变形甚至断裂,无法对自燃可能发生的高温区域提供可靠的指示。非接触式测温技术如红外热成像只能提供表面温度分布。因此亟需研究一种新的能够非侵入式测量堆积生物质内部温度的方法。声学测温技术具有非侵入式测量的优点,结合层析成像技术还可以获得二维温度分布。目前声学测温的研究主要集中在空气、火焰和湖水的温度测量,与这些介质相比,声波在堆积生物质内的传播路径弯曲和声速频散现象导致声速难以测量,但这方面研究相对较少。由于低频声波能够通过堆积生物质内空气间隙传播,因此本文主要研究基于低频声波的堆积生物质温度测量。论文的主要工作和创新点如下:(1)为了综合考虑空气温度、相对湿度、大气压和空气组分对声速的影响,提出了一种通过空气密度来计算声速的方法。利用提出的公式研究了空气相对湿度、大气压和空气组分对声学测温结果的影响并给出了相应的解决方案。(2)为了使用低频声波测量堆积生物质温度,需要验证基于低频声波的空气温度测量的可行性。现有方法直接将声学传感器间距离当作声波路径长度并且忽略系统固有时延差,导致测温精度有待提高,因此提出了一种基于低频声波的空气温度测量方法,通过参照温度试验获得不同温度下的声波渡越时间并代入校准方程,使用最小二乘法估计出等效声波路径长度和系统时延差,提高了声速测量精度。实验结果表明提出的方法可以实现对空气温度的准确测量。(3)提出了一种基于低频声波结合互相关运算技术的堆积生物质温度测量方法。基于声波在多孔介质内的传播理论,建立与声波传播路径上生物质相同温度下的自由场声速和声波渡越时间之间的模型。根据该模型定义一个特征因子由测量的声波渡越时间反推自由场声速,特征因子的初始值常温下通过实验标定得出,解决了声波传播路径弯曲和声波频散现象导致的声速测量问题。通过分析生物质温度对特征因子的影响提出一个关于特征因子的循环更新过程,测温中根据特征因子和生物质温度间的实验关系对特征因子进行更新。实验结果表明提出的声学法可以用来非侵入式的测量堆积生物质的温度。(4)为了选择合适的声源信号,比较了使用常见的声源包括扫频、自噪声、最大长度序列和指数衰减正弦脉冲时的互相关结果,同时研究扫频信号的类型、频带和长度的选择,实验结果表明采用长度为0.1 s、频带在200 Hz~500 Hz的线性扫频信号作为声源,结合互相关技术可以测得声波在堆积生物质内的渡越时间。为了保证声学传感器接收声波的信噪比,通过实验观察生物质的吸声特性,计算不同声学传感器间距下对声源的功率要求。(5)测温中定义的特征因子需要根据它和生物质温度间的关系进行更新,当生物质特性如种类、颗粒大小和密度以及堆积密度改变时,特征因子和生物质温度间的关系是否需要重新通过实验标定值得研究。因此利用Miki提出的经验公式建立特征因子和生物质特性之间的关系模型,从理论上分析生物质特性对特征因子和生物质温度间关系的影响。使用搭建的声学测温系统测量四种常见堆积生物质包括木块、木质颗粒、木屑和小麦秸秆的温度。通过实验分别研究四种类型生物质的堆积密度对特征因子和生物质温度间的实验关系的影响。实验结果表明提出的声学测温系统能够测量常见的堆积生物质材料的温度。对于小麦秸秆可以使用线性多项式拟合其特征因子和生物质温度之间的实验关系曲线,线性公式的一阶系数即特征因子关于生物质温度的更新系数。特征因子的更新系数和小麦秸秆的堆积密度有一个线性关系。因此可以通过测量小麦秸秆的堆积密度推导测温所需特征因子的更新系数,有助于减少实验标定工作。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01)

刘明达[3](2018)在《温度分布声学法检测系统及标定方法的研究》一文中研究指出温度分布声学法检测技术通过布置在被测区域周围的多个声波收发器,形成多条穿越被测区域的声波路径。测量出声波在各路径的飞行时间后,采用某种重建算法,推算出被测区域的温度分布。该技术以介质中的声速是介质温度的第一函数为基础,具有测温范围广、测量空间范围大、非接触、不干扰被测温度场等优点。本文首先以储粮温度声学法监测为背景进行重建策略研究。储粮的霉变或虫害都会导致局部温度升高、即热点的出现。由于粮仓的尺寸通常很大,因此本文考虑了整体重建和分区域重建两种重建方法。声线的选取也考虑了叁种规则:声线仅在子区域内分布、声线长度不超过单个区域内最长声线长度和声线长度无限制。这两种重建的方法和叁种声线选取规则组合成四种重建策略。为尽可能充分地比较不同重建策略在热点检测能力上的差异,构建了2304个单热点温度场和一个叁热点温度场。分别采用无噪声和有噪声的声波飞行时间进行了温度场重建。基于重建结果的分析以及声波飞行时间测量的难度,确定了优选的重建策略。而后,本文阐述了系统标定的必要性,分析了传声器声学中心与几何中心不重合、各通道在时间延迟有差异性等因素对声波飞行时间测量值的影响,给出两种标定方法并获得测试数据。但测试数据表明上述因素不是造成飞行时间测量值与理论值有较大差距的主要因素。本文进一步研究发现,传声器与扬声器分体布置所导致的实际声线与理论声线之间的差异才是影响声波飞行时间测量的主要因素。本文对此提出了解决方案,根据正、逆飞行路径的长度与理论声线长度之比,得到各路径飞行时间的标定系数。在1.3m×1.3m×0.5m的被测区域下方放置电炉,进行了加热升温实验。由检测系统重建的温度场图像上看,重建结果接近热电偶测得的真实的温度分布。证实了标定方法的有效性。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01)

李艳秋,刘石[4](2017)在《基于叁维变分的声学法叁维温度场重建》一文中研究指出在声学层析成像方法测量锅炉温度场的应用中,温度场重建算法的精度和速度起着重要作用。本文在分析基于像素分割的声学法温度场重建原理的基础上,将叁维变分方法用于锅炉炉膛的叁维温度场重建,将温度场重建的反问题求解归结为一个表征分析场与观测场和分析场与背景场偏差的二次泛函极小值问题。按照不同权重扩展目标函数,并采用共轭梯度法求解目标函数。分别对4种温度场模型实现了模拟重建,结果表明,基于叁维变分的重建算法与最小二乘法和代数重建算法相比,重建精度高,并对测量噪声有很好的数值稳定性。(本文来源于《热力发电》期刊2017年10期)

马钊[5](2017)在《基于虚拟仪器的声学法温度场重建系统的研究》一文中研究指出目前,声学法温度场重建技术作为一种非接触的在线测量方式,在空气、海洋热液口、电站锅炉、粮仓等场合有很大的应用前景。本文基于虚拟仪器技术分别建立了16通道的声学法二维、叁维温度场重建系统,并对二维/叁维系统布局的仿真设计以及被测区域的实际温度场重建进行了详细的介绍和分析。针对系统周围环境所存在的强反射波干扰问题,本文提出了一种抗反射波干扰的声波传播时间测量法。结果表明:所提算法在强反射波的影响下,依然能获得稳定的声波传播时间。针对采集卡采样率较低的问题,使用互相关插值法降低了系统等效采样间隔,进一步提高了声波传播时间的稳定性。在比较典型温度场重建算法特点的基础上,本文采用径向基函数与奇异值分解法进行温度场重建,根据仿真分析确定了二维/叁维系统声收发器的布局方式、像素的剖分方式、径向基函数的形状参数和抑制噪声的正则化参数。采用该系统进行了温度场重建实验。在对二维温度场进行重建时,被测区域为1.19m?1.19m的平面区域,将电炉依次设置在中央、上、下、左、右五个位置进行了单热点温度场重建实验;放置两个电炉进行了双热点温度场重建实验;重建出的热点位置与实际相吻合,重建热点随温度变化的曲线也是先近似线性缓慢上升,最后趋于稳定,与实际相符。叁维温度场的被测区域为1.19m?1.19m?0.45m的空间区域,电炉位于中央、偏置位置时重建出的热点位置与实际情况一致。所设计系统能够对变化的温度场进行实时重建,并能够正确反映热源的位置及其温度的上升情况。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2017-05-26)

高建[6](2017)在《声学法矿用锚杆轴力监测装置的设计与研究》一文中研究指出锚杆支护因其具有“高效、低成本”的特点,已广泛运用于矿山、隧道、桥梁、基坑等工程中,使得施工环境得到显着改善,并且还具有提高生产效率和安全生产条件的优点。然而近年来,因为支护失效所引发的冒顶、坍滑等事故时有发生,带来难以预见的损失。因而,设法对锚杆力进行准确、高效、可靠的监测,对保护经济、人身安全具有深远意义。国内外各高校院所、科研机构、各大矿区等设计和应用的锚杆力检测装置和监测设备主要包括两大类。一类是诸如光纤光栅式、钢弦式等需要电源供电的传统锚杆力检测装置。该类检测装置普遍存在的问题有:误差值大、稳定性不足、不易管理、对岩体扰动大。另外一类是诸如液压式、纯机械变形式等不需要电源供电的检测装置。然而,结构过于复杂、成本较高、误差大且不易推广是该类检测装置普遍存在的不足。论文在总结了现有监测装置的基础上,针对所存在的缺陷和不足,利用结构固有频率随预应力不同而发生改变的原理,采用理论分析和模拟仿真相结合的研究方法,设计出一种通过听不同频率声音判断锚杆力的新型监测装置。主要研究内容及成果如下:(1)对所提出监测装置的工作原理和操作方法进行简要介绍,并利用机械振动的相关知识,进行相关公式的推导,对该监测装置的理论可行性进行验证。(2)对监测装置的设计过程进行介绍:利用叁维建模软件Pro/E5.0建立监测装置的仿真模型,导入到有限元仿真软件ANSYS14.5中完成对本监测装置的强度和模态分析。然后利用LMS Virtual.lab Acoustic声学仿真平台对本监测装置的声学性能进行分析。分析结果表明所设计的监测装置满足强度需要,监测装置固有频率与所受应力之间呈近似线性规律变化,工作人员可以实现听敲击该监测装置发出声音的频率来判断此时锚杆受力状况这一终极目标。(3)在对监测装置的设计过程及可行性进行介绍的基础上,利用ANSYS14.5和LMS Virtual.lab Acoustic12.0联合仿真平台对结构参数的改变对监测装置的强度、结构模态以及监听时的听觉效果的影响进行分析讨论。结果表明:振动板材料,振动板厚度,上、下壳体厚度,振动板有效振动高度,承载体直径等发生改变后会对监测装置的各项性能造成不同程度的影响。(4)利用LMS Virtual.lab Acoustic12.0仿真平台对所施加激振力的大小和位置,阻尼比,以及监测人员与监测装置所呈角度、距离的不同对监听效果的影响进行了分析讨论。结果表明:激振力大小、位置和阻尼比的改变对监测结果无影响,监测人员与监测装置间没有固定的位置要求。(5)最后,对监测装置在实际工作时可能出现的“偏载”问题给最终监测带来的偏差进行了分析。验证了在实际安装时必须避免“偏载”的发生。本文为锚杆轴力监测工作提供了一种简单、有效的新思路。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-04-01)

高建,赵利平,梁义维[7](2017)在《声学法锚杆轴力监测装置的研究》一文中研究指出针对现有锚杆轴力监测方法存在的不足,提出一种听不同频率声音判断锚杆轴力大小的新方法,阐明了监测装置的结构构造和基本原理,从模态、声学等方面进行了详细说明,并分析了监测人员所处监测角度、距离不同对监测效果的影响。(本文来源于《煤炭技术》期刊2017年02期)

任洁,江剑[8](2016)在《声学法测棒材体积模量的自动识别算法》一文中研究指出提出了利用超声波法测量材料体积模量的自动识别目标点算法。针对不同棒状材料,使用超声波纵波直探头测量直达纵波时间和变形横波产生的延时纵波到达的时间计算超声波在该种材料中的横波声速和纵波声速,并得到其体积模量。在分析不同材质和尺寸对于特征点位置影响的基础上,设计了自动搜索算法替代手动闸门截取波形寻找特征点,从而简化了超声波测量体积模量的步骤。对于长径比在5∶1左右的钢和铝等金属试件测量不确定度在1%以下,相同尺寸的有机玻璃和尼龙等非金属试件不确定度在3%以下。(本文来源于《国外电子测量技术》期刊2016年09期)

И.Р.Исмагилов,宋忠明[9](2016)在《用激光-声学法探测金属缺陷》一文中研究指出本文研究了无损探测金属物体表面缺陷和体积缺陷的通用方法。该方法的工作原理是:用聚焦激光柬进行扫描后采用压电传感器检测由激光束激发、产生的声波。对缺陷的检测是在激光束通过缺陷区域时借助测量声波的振幅和声信号到达检测器的传播时间来实现的。(本文来源于《国外机车车辆工艺》期刊2016年04期)

徐成[10](2016)在《基于声学法的电厂燃煤炉温度场重建系统设计与实现》一文中研究指出电厂燃煤锅炉炉膛温度是对锅炉火焰监测与控制的重要运行参数。由于锅炉燃烧过程的复杂性,传统测温技术难以实现整个温度场的测量。声学测温法作为一种新的测温技术,具有非接触式、测温范围广、测温原理简单、可在线测量等优点,在炉膛测温中起到越来越重要的作用。本文基于国内外研究现状及前人研究基础,对声学法温度场重建系统的设计进行了研究。本文提出在声学传感器前端安装声波导管以保证其可在高温环境下正常工作,为此对声波在声波导管中的传播特性进行实验研究。结合电厂锅炉背景噪声及前人研究成果,确定以线性扫频信号作为声源信号,同时对导管结构与内衬材料进行说明。在此研究基础上,作者搭建了声波导管实验研究系统。声波导管传播实验表明,声波导管的引入使接收信号与发送信号的互相关包络产生多个峰值,而使用管内壁敷设吸声材料的声波导管会消除多径效应,但是接收信号会存在很大的衰减,声波衰减与导管的长度、导管的内直径、声波的频率有关,合理选择声波导管尤为重要。为获取较为准确的声波飞渡时间,本文提出了互相关时延估计与相关峰内插运算相结合,基于MATLAB平台验证了其减小采样频率所带来的量化误差,保证了时延估计的准确性,且不影响时延估计的实时性。为验证声学法温度场重建的有效性,作者搭建了声学测温系统,并在实验室条件下进行声波飞渡时间的测量及待测区域温度场的重建。针对待测区域内常温无高温区域及存在高温区域的情况,分别进行实验研究与分析。实验结果表明,此声学测温系统能够反映出待测区域的温度场分布,且对高温区域的位置较为敏感。同时也指出利用工业电暖器进行锅炉内部温度场的模拟与抛物线函数模型存在一定的出入,因此在实验中,利用最小二乘法进行待测区域温度场的重建效果更佳。此声学测温系统的搭建与实验研究对于电厂燃煤炉膛温度场分布的测量与研究具有重要的指导意义。(本文来源于《东南大学》期刊2016-05-18)

声学法论文开题报告

(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:

生物质作为一种清洁能源正在受到广泛应用。生物质燃料储存中容易发生自加热现象,发现不及时就会导致自燃,引起火灾。因此需要对其内部温度进行连续监测。现有接触式测温传感器如热电偶容易由于周围生物质压力而被移动、变形甚至断裂,无法对自燃可能发生的高温区域提供可靠的指示。非接触式测温技术如红外热成像只能提供表面温度分布。因此亟需研究一种新的能够非侵入式测量堆积生物质内部温度的方法。声学测温技术具有非侵入式测量的优点,结合层析成像技术还可以获得二维温度分布。目前声学测温的研究主要集中在空气、火焰和湖水的温度测量,与这些介质相比,声波在堆积生物质内的传播路径弯曲和声速频散现象导致声速难以测量,但这方面研究相对较少。由于低频声波能够通过堆积生物质内空气间隙传播,因此本文主要研究基于低频声波的堆积生物质温度测量。论文的主要工作和创新点如下:(1)为了综合考虑空气温度、相对湿度、大气压和空气组分对声速的影响,提出了一种通过空气密度来计算声速的方法。利用提出的公式研究了空气相对湿度、大气压和空气组分对声学测温结果的影响并给出了相应的解决方案。(2)为了使用低频声波测量堆积生物质温度,需要验证基于低频声波的空气温度测量的可行性。现有方法直接将声学传感器间距离当作声波路径长度并且忽略系统固有时延差,导致测温精度有待提高,因此提出了一种基于低频声波的空气温度测量方法,通过参照温度试验获得不同温度下的声波渡越时间并代入校准方程,使用最小二乘法估计出等效声波路径长度和系统时延差,提高了声速测量精度。实验结果表明提出的方法可以实现对空气温度的准确测量。(3)提出了一种基于低频声波结合互相关运算技术的堆积生物质温度测量方法。基于声波在多孔介质内的传播理论,建立与声波传播路径上生物质相同温度下的自由场声速和声波渡越时间之间的模型。根据该模型定义一个特征因子由测量的声波渡越时间反推自由场声速,特征因子的初始值常温下通过实验标定得出,解决了声波传播路径弯曲和声波频散现象导致的声速测量问题。通过分析生物质温度对特征因子的影响提出一个关于特征因子的循环更新过程,测温中根据特征因子和生物质温度间的实验关系对特征因子进行更新。实验结果表明提出的声学法可以用来非侵入式的测量堆积生物质的温度。(4)为了选择合适的声源信号,比较了使用常见的声源包括扫频、自噪声、最大长度序列和指数衰减正弦脉冲时的互相关结果,同时研究扫频信号的类型、频带和长度的选择,实验结果表明采用长度为0.1 s、频带在200 Hz~500 Hz的线性扫频信号作为声源,结合互相关技术可以测得声波在堆积生物质内的渡越时间。为了保证声学传感器接收声波的信噪比,通过实验观察生物质的吸声特性,计算不同声学传感器间距下对声源的功率要求。(5)测温中定义的特征因子需要根据它和生物质温度间的关系进行更新,当生物质特性如种类、颗粒大小和密度以及堆积密度改变时,特征因子和生物质温度间的关系是否需要重新通过实验标定值得研究。因此利用Miki提出的经验公式建立特征因子和生物质特性之间的关系模型,从理论上分析生物质特性对特征因子和生物质温度间关系的影响。使用搭建的声学测温系统测量四种常见堆积生物质包括木块、木质颗粒、木屑和小麦秸秆的温度。通过实验分别研究四种类型生物质的堆积密度对特征因子和生物质温度间的实验关系的影响。实验结果表明提出的声学测温系统能够测量常见的堆积生物质材料的温度。对于小麦秸秆可以使用线性多项式拟合其特征因子和生物质温度之间的实验关系曲线,线性公式的一阶系数即特征因子关于生物质温度的更新系数。特征因子的更新系数和小麦秸秆的堆积密度有一个线性关系。因此可以通过测量小麦秸秆的堆积密度推导测温所需特征因子的更新系数,有助于减少实验标定工作。

(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。

声学法论文参考文献

[1].王肖梦,张世平,沈国清,李铁林,杨庚.声学法监测汽轮机末级蒸汽湿度可行性研究[C].2019年全国声学大会论文集.2019

[2].郭淼.基于声学法的堆积生物质温度测量研究[D].华北电力大学(北京).2019

[3].刘明达.温度分布声学法检测系统及标定方法的研究[D].沈阳工业大学.2018

[4].李艳秋,刘石.基于叁维变分的声学法叁维温度场重建[J].热力发电.2017

[5].马钊.基于虚拟仪器的声学法温度场重建系统的研究[D].沈阳工业大学.2017

[6].高建.声学法矿用锚杆轴力监测装置的设计与研究[D].太原理工大学.2017

[7].高建,赵利平,梁义维.声学法锚杆轴力监测装置的研究[J].煤炭技术.2017

[8].任洁,江剑.声学法测棒材体积模量的自动识别算法[J].国外电子测量技术.2016

[9].И.Р.Исмагилов,宋忠明.用激光-声学法探测金属缺陷[J].国外机车车辆工艺.2016

[10].徐成.基于声学法的电厂燃煤炉温度场重建系统设计与实现[D].东南大学.2016

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