基于超聲檢測(cè)的二維溫度場(chǎng)重建算法研究.pdf

1、利用被測(cè)區(qū)域溫度場(chǎng)的可視化實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)區(qū)域溫度狀態(tài)的監(jiān)控是溫度場(chǎng)測(cè)量與重建的最終目的。溫度場(chǎng)測(cè)量方法大致可以分為接觸式測(cè)溫與非接觸式測(cè)溫兩種方式。接觸式測(cè)溫要求必須直接接觸被測(cè)介質(zhì)，因而其通常不適用于溫度高、腐蝕嚴(yán)重的復(fù)雜環(huán)境。聲學(xué)法溫度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)作為一類非接觸式測(cè)溫技術(shù)，依據(jù)聲波傳播路徑上的聲波飛渡時(shí)間反推被測(cè)區(qū)域的溫度分布。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于非接觸不干擾被測(cè)溫度場(chǎng)、溫度場(chǎng)重建精度高、測(cè)量空間跨度大、測(cè)溫范圍廣、可實(shí)時(shí)檢測(cè)且易于維護(hù)等方面

2、。目前該技術(shù)已在有關(guān)工業(yè)鍋爐燃燒、海洋熱液、倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)糧以及大氣邊界層等眾多領(lǐng)域的溫度檢測(cè)問(wèn)題的研究與應(yīng)用中取得了不錯(cuò)的成果。
　　本文首先介紹了溫度場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的種類與科研現(xiàn)狀、非接觸式聲學(xué)測(cè)溫技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展及現(xiàn)狀、聲學(xué)法測(cè)量原理、幾類典型溫度場(chǎng)重建算法、重建質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與影響因素。其次，針對(duì)被測(cè)空間子區(qū)域劃分?jǐn)?shù)被要求低于檢測(cè)系統(tǒng)可獲得的有效聲波傳播路徑數(shù)的這一個(gè)在聲學(xué)溫度場(chǎng)重建算法中普遍存在的問(wèn)題，基于高斯型徑向基函數(shù)，提出一種優(yōu)

3、化子區(qū)域的溫度場(chǎng)重建算法。該算法可應(yīng)用于被測(cè)空間子區(qū)域劃分較細(xì)的情況，獲得的原始數(shù)據(jù)增多，重建溫度場(chǎng)的空間分辨率得以提高，因而適用于復(fù)雜溫度場(chǎng)的重建。分別采用8、12、16超聲換能器，基于單峰對(duì)稱、單峰偏斜、雙峰對(duì)稱和雙峰偏斜四類典型二維溫度場(chǎng)模型，在不同高斯噪聲干擾下進(jìn)行溫度場(chǎng)重建，并給出重建結(jié)果和誤差分析，數(shù)據(jù)顯示本算法重建精度高、抗干擾能力強(qiáng)。與此同時(shí)，研究分析影響基于高斯徑向基函數(shù)的子區(qū)域優(yōu)化溫度場(chǎng)重建算法的溫度場(chǎng)重建精度的因素