学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于多光谱辐射测温理论的火工品温度测量系统的研制

作　者: 董新华
导　师: 张昱
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 多波长测温火工品爆炸火焰 LabVIEW
分类号: TK311
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 69次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

温度是确定物质状态的最重要参数之一,对它的测量与控制在国防、军事及工农业生产中具有非常重要的作用。根据陕西应用物理化学研究所的要求,哈尔滨工业大学自动检测与过程系统研究所承担了“火工品爆炸火焰(温度)测量系统”的研制工作。火工品火焰温度往往能反映火工品燃烧物质的某些特性,开展对火工品爆炸火焰温度参数测量技术的研究,对促进火工品技术发展,提高我国武器设计水平具有重要的现实意义。火工品爆炸火焰具有特征吸收峰,温度高,持续时间短等特点。本文利用多光谱测温法对火工品爆炸火焰温度进行快速测量,该方法不需要辅助手段就可以获得目标的发射率和真温,多光谱测温法具有不影响目标温度场,响应速度快,测量无上限等优点,因而该方法广泛应用在高温快速测量装置之中。课题的主要工作包括三部分,系统硬件、软件的设计和调试,高温计标定和现场验收。硬件系统由光路和电路两部分组成:被测火工品爆炸时发出的热辐射由光学瞄准头取样后,通过光纤将辐射能传送到棱镜分光系统,经过棱镜分光后再由光电探测器转换成电流信号;电流信号转换为电压信号并被放大,由同步数据采集卡BC426采集到笔记本内存储并进行数据处理。软件部分采用LabVIEW8.6编程,缩短了系统的开发周期。系统的高温标定由波长函数标定和亮温标定两部分组成。该系统的主要特点有:不同的火工品具有不同的特征吸收峰,可以根据各通道测量结果的比对排除气体特征谱线对测量结果的影响;考虑到现场测量条件,采用光纤远传技术;光路采用近轴设计,棱镜分光技术,能量损耗小,且各光路之间相互独立,不存在混迭现象;数据采集系统采用高精度、高分辨率的BC426同步数据采集卡,集成有16位ADC,工作稳定,抗干扰能力强,使得数据采集在速度和精度上都得到很大提高;用LabVIEW8.6软件编程,使硬件驱动更加方便,数据处理功能更加强大。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景与意义  9-11
  1.2 火工品爆炸温度国内外研究现状  11-12
  1.3 多光谱辐射测温理论的研究现状  12-16
  1.4 课题主要研究内容  16-17
第2章火工品辐射特性及辐射测温理论研究  17-25
  2.1 火工品爆炸火焰辐射特性  17-18
  2.2 多光谱辐射测温数学算法  18-19
  2.3 二次测量法  19-20
  2.4 多光谱辐射测温标定技术  20-24
    2.4.1 波长函数标定  21-24
    2.4.2 高温黑体炉亮温标定  24
  2.5 本章小结  24-25
第3章测量设备的研制  25-43
  3.1 硬件系统设计  25-39
    3.1.1 系统的总体设计  25-26
    3.1.2 光学系统  26-31
    3.1.3 探测器的选择  31-34
    3.1.4 电流电压转换电路  34-36
    3.1.5 数据采集卡  36-39
    3.1.6 数据存储和处理设备  39
  3.2 硬件系统整体结构  39-42
  3.3 本章小结  42-43
第4章软件系统  43-57
  4.1 虚拟仪器  43-44
  4.2 LabVIEW 特点  44-45
  4.3 本项目所用到的LabVIEW 技术  45-46
  4.4 数据采集技术  46-47
  4.5 标定程序设计  47-53
  4.6 实测过程软件设计与数据处理程序  53-55
    4.6.1 实际测量过程中数据采集程序设计  53-54
    4.6.2 真温处理程序  54-55
  4.7 注意事项  55-56
  4.8 本章小结  56-57
第5章现场验收和不确定度分析  57-65
  5.1 点火器测量实验  57-59
  5.2 火工品一现场验收实验  59-61
  5.3 火工品二现场验收实验  61-63
  5.4 不确定度分析  63-64
  5.5 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-71
致谢  71

基于多光谱辐射测温理论的火工品温度测量系统的研制

内容摘要

全文目录

相似论文