基于聲層析成像的溫度場(chǎng)重建技術(shù)研究.pdf

1、煙氣溫度是鍋爐運(yùn)行和檢測(cè)所需的一個(gè)最重要信息。為了維護(hù)鍋爐運(yùn)行的安全和穩(wěn)定，必須對(duì)鍋爐的燃燒過程進(jìn)行自動(dòng)控制。通過對(duì)煙氣溫度場(chǎng)的準(zhǔn)確測(cè)量，及時(shí)掌握鍋爐內(nèi)的燃燒狀態(tài)，為燃燒優(yōu)化運(yùn)行提供保證?，F(xiàn)代鍋爐內(nèi)燃燒氣體的溫度能夠達(dá)到3000°F(1650℃)，通常使用的接觸式測(cè)溫方法由于溫度過高實(shí)用性很差。而且借助普通的熱電偶和水冷式抽氣熱電偶探測(cè)方法只能做短時(shí)間逐點(diǎn)測(cè)量，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)。 本文介紹了一種新型的測(cè)溫技術(shù)一聲層析成像溫度

2、場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)由于其非接觸，測(cè)溫范圍廣(0-1900℃)，測(cè)量對(duì)象空間范圍大(可達(dá)數(shù)十米)，精度高，實(shí)時(shí)測(cè)量，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，必將在工業(yè)鍋爐溫度場(chǎng)檢測(cè)中起到越來越重要的作用。此外，該技術(shù)還可用于大型會(huì)議室和劇場(chǎng)內(nèi)的溫度監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)、大氣海洋溫度分布監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。 本文綜述了高溫工業(yè)爐內(nèi)溫度場(chǎng)測(cè)量方法，闡述了聲學(xué)溫度場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的基本理論、發(fā)展現(xiàn)狀。介紹了指數(shù)SVD溫度場(chǎng)重建算法，探討了聲發(fā)射器/接收器數(shù)目、位置分布、溫度場(chǎng)區(qū)域劃分

3、以及溫度場(chǎng)復(fù)雜程度對(duì)溫度場(chǎng)重建精度的影響。提出了指數(shù)正則化溫度場(chǎng)重建算法和基于Landweber迭代的指數(shù)溫度場(chǎng)重建算法。與指數(shù)SVD算法相比，新算法更適合于復(fù)雜溫度場(chǎng)的重建。 聲波路徑的彎曲效應(yīng)是影響溫度場(chǎng)重建精度的重要因素，尤其對(duì)于溫度梯度較大的復(fù)雜溫度場(chǎng)，將聲發(fā)射器/接收器之間的直線作為聲音傳播路徑會(huì)給重建結(jié)果造成較大的誤差。本文通過求解由Fermat原理和變量積分原理得出的彎曲路徑，修正重建溫度場(chǎng)獲得更好的重建精度。